CN104579503A - 一种基于x射线的通信测距一体化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于X射线的通信测距一体化方法，通过由帧编码序列、帧同步序列和通信数据组成特殊的信号帧结构来实现同时进行距离测量和数据传输，通过把测距信号嵌入到通信信号中，利用本地信息帧序列识别码与经由双向距离传播的序列识别码匹配实现时间同步，进而完成测距。本发明采用独特信号格式来同时实现通信和测距，测距和通信的信息相互交织并且能够被同时发送，不仅充分利用了信号带宽，不需要额外的带宽和功率进行测距，而且充分利用了链路，提高了链路的使用效率，有利于在深空探测环境多变的条件下实现高速率大容量数据传输；另外，本发明所需要的设备体积更小、质量更轻、功耗更低，因此有利于未来深空探测系统的小型化和集成化。

Description

一种基于X射线的通信测距一体化方法

技术领域

本发明涉及航空应用领域的通信和测距方法，具体涉及一种基于X射线的通信及测距一体化方法。

背景技术

随着空间探索的发展和深入，在探索过程中会产生大量的不同格式的数据。为了及时完成处理及分析，这些数据需要在短时间内被传输到信息处理中心。因此，如何保证高速率的传输链路成为一个关键问题。另一方面，测距作为空间探测的重要测量参数之一，已经应用到各个领域，例如，导航，卫星编队构型，航天器导航与控制等。此外，由于深太空中传输环境变换频繁，可用链路的持续时间是有限的，因此，如何保证高的链路利用率是深空探测中的重要问题。通信和测距一体化不但节省功率和带宽，而且有效的利用了可用链路。而且，通信和测距一体化可以提供更轻更廉价的机载设备，有利于系统的小型化和集成化。

现有的“复合系统”不能完全实现一体化操作。它实际上是一个分时系统，分时段分别进行通信和测距，即通信和测距交替进行。这将导致可用链路的低利用率和系统资源的浪费。安德鲁斯等人提出了一种基于遥测的测距方法。这种方法最显著的特征是上行信号保持传统的形式，下行信号用遥测信号取代。通过估算遥测信号的到达时间之间的延迟，并把这个延迟传输到地面站，就可以获得距离。这种方法的缺点是数据只能沿着下行链路传输，限制了其应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种新的基于X射线通信(X-ray communication，XCOM)的能够同时实现深空通信和测距的方法，用独特的信号格式在同一信道中同时实现通信和测距，测距和通信的信息是相互交织的并且被同时发送，使得不仅充分利用了链路，还提高了链路的效率，同时节省了设备体积和质量，有利于空间设备的小型化和集成化。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于X射线的通信测距一体化方法包含如下步骤：

步骤1，由发射站生成上行链路通信数据；

步骤2，通过序列编码发生器和伪随机序列发生器分别产生帧编码序列和帧同步序列，并将帧编码序列、帧同步序列和步骤1生成的上行链路通信数据进行信号合成，得到复合帧信号，并经过偏振调制后由发射站向接收站发送；

需要说明的是，所述帧编码序列是复合帧信号的标识符，用于实现双向测距，帧同步序列是一列伪随机序列，用于实现复合帧信号的捕获。

步骤3，用SN_i表示上行链路信号的一个帧编码序列，当帧编码序列SN_i所在的复合帧信号被传输时，发射站记录其发送时间，并生成该复合帧信号的一个本地副本；

步骤4，接收站对接收到的信号进行探测与转换，得到对应的电信号；

步骤5，从步骤4所得的电信号中提取出帧编码序列SN_i，将SN_i作为下行链路信号的帧编码序列与下行链路通信数据一并再生下行链路信号，并经偏振调制及信号放大后发射回发射站；

步骤6，发射站接收到下行链路信号之后，采用与步骤4类似的方法进行转换解调得到对应的电信号，并记录接收到的复合帧信号的到达时间；提取下行链路信号中的下行链路通信数据，同时提取帧编码序列SN_i，依据步骤3中记录的帧编码序列SN_i对应的发送时间，可以得到复合帧信号的双向传输时间，进而计算出发射站和接收站间的距离。

需要说明的是，所述上行链路通信数据主要包括遥控数据，其中包括发给目标的控制指令或其他必要的参数。

需要说明的是，所述下行链路通信数据主要包括来源于探测中观测到的科学数据。

需要说明的是，所述步骤2中，对所述复合帧信号进行圆偏振调制，即利用圆偏振状态表示二进制序列。

需要说明的是，所述帧编码序列SN_i满足其中，l_SN为帧编码序列的长度；

需要说明的是，步骤4中，为了削弱噪声对信号检测的影响，接收站采用差分检测实现偏振信号检测，采用光电探测器将光信号转换为电信号，通过检测光电探测器的输出电流的差值解调出接收到的偏振信号。

进一步需要说明的是，当步骤2中对信号进行的为圆偏振调制时，则步骤4中，接收站采用差分检测对接收到的圆偏振信号进行检测，采用光电探测器将光信号转换成电信号，通过检测光电探测器的输出电流的差值解调出接收到的圆偏振信号，具体如下：

步骤4.1，接收站接收到的圆偏振信号首先通过四分之一波片，通过四分之一波片之后，圆偏振光转变成沿±π/4方向上振动的线偏振光，其中左旋圆偏振光通过所述四分之一波片后光矢量的振动方向在第二和第四象限；右旋圆偏振光在通过所述四分之一波片后光矢量的振动方向在第一和第三象限；

步骤4.2，通过偏振光分光器，左旋圆偏振光和右旋圆偏振光转化得到的线偏振光被分开进入两个通道并采用光学偏振片滤除杂散光之后，用光电探测器将光信号转化为电信号，光电探测器的输出电流的强度正比于光强；

步骤4.3，通过检测光电探测器的输出电流的差值解调出接收到的圆偏振信号。

需要说明的是，所述步骤5中，对再生的下行链路信号进行圆偏振调制。

需要说明的是，所述步骤6中，发射站将接收到的复合帧信号与本地帧同步序列相关，当相关峰值最大时，才认为捕获到该复合帧信号，并记录其到达时间。

需要说明的是，发射站和接收站间的距离R用下式算出：

R＝cτ/2：

其中，c为光速，τ为所述复合帧信号的双向传输时间。

本发明的有益效果在于：

1、采用由帧编码序列、帧同步序列和通信数据组成的独特信号格式来同时实现通信和测距，测距和通信的信息相互交织并且能够被同时发送，充分利用了信号带宽，不需要额外的带宽和功率进行测距；

2、通信与测距一体化充分利用了链路，提高了链路的使用效率，有利于在深空探测环境多变的条件下实现高速率大容量数据传输；

3、由于X射线探测器相比于传统的射频或微波天线体积小的多，而且在本发明中，测距不需要额外的设备，可以与通信共用一套设备，因此通信和测距一体化所需要的设备体积更小、质量更轻、功耗更低，因此有利于未来深空探测系统的小型化和集成化。

附图说明

图1为发射站的功能框图；

图2为接收站的功能框图；

图3为通信和测距一体化的复合信号帧结构图；

图4为圆偏振调制示意图；

图5为偏振光光矢量示意图；

图6为圆偏振信号的转换及差分检测的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

如图1、图2所示，一种基于X射线的通信测距一体化方法包括如下步骤：

步骤1，发射站生成上行链路通信数据。此处的上行链路通信数据主要为遥控数据，主要包括两类数据：控制指令和其他必要的修正参数。控制指令用于控制目标，如航天器的降落、变轨等；修正参数主要用于目标系统参数的修正，如钟差、姿态、探测器指向等；

步骤2，通过序列编码发生器和伪随机序列发生器分别产生帧编码序列和帧同步序列，将帧编码序列、帧同步序列和通信数据进行信号合成复合帧信号，并将合成后的信号利用圆偏振调制进行调制：

参照图3所示，复合帧由帧同步序列、帧编码序列、数据区域组成，其中l_SS表示帧同步序列长度，l_SN表示帧编码序列长度，M为复合帧信号调制前的长度。需要说明的是，经圆偏振调制后的序列长度与调制前一致，因此调制后的序列长度仍然为M。

所述帧同步序列是一列伪随机序列。自相关性质良好的同步序列可以保证准确的捕获信号编码，同时提高测距和通信的可靠性。其中m序列和Gold序列都被广泛地用作同步序列。Gold序列是通过将两组m序列模2取和产生。Gold序列的互相关特性要优于m序列。与Gold序列相比，m序列的自相关特性更好。在本实施例中选择m序列作为同步序列，但不限于m序列，任何自相关特性较好的伪随机序列都可以作为同步序列。

帧编码序列是复合帧的标识符，用于实现双向测距。令帧编码序列的长度为l_SN，用SN_i表示第i个帧编码序列，则帧编码序列所能表示的范围为 ${\mathrm{SN}}_i\∈[0,2^{l_{\mathrm{SN}}}-1],{\mathrm{SN}}_i\∈N.$

所述的数据区域为通信数据，针对上行链路，一般为遥控数据，主要用于实现对目标的控制。下行链路数据主要为遥测数据，来自于深空探测中获得的不同类型的科学观测数据。

本发明中利用圆偏振调制来调制信号。偏振是与光传播方向相垂直的方向上的光矢量的不平衡振动，圆偏振是偏振的一种特殊形式，是光的一种稳定的特性。参照图4所示，圆偏振调制是指利用圆偏振状态表示二进制序列，其中每个圆偏振状态持续时间为T，称之为一个时隙。为了表示圆偏振信号，引入Stokes矢量：

$S(A_x,A_y,\mathrm{\δ})=\left[\begin{array}{c}{A}_x^2+A_y^2\\ A_x^2-A_y^2\\ 2A_x{A}_y\mathrm{xos\δ}\\ 2A_x{A}_y\sin \mathrm{\δ}\end{array}\right];$

其中A_x和A_y是光分量的振幅，δ是两个光矢量分量的相差。δ＝θ_x-θ_y，θ_x和θ_y是图5所示的光矢量分量E_x和E_y的相位。δ的值决定了光的偏振态的类型。令n为整数，当δ＝2nπ时称为线偏振；当δ＝±π/2+2nπ时为圆偏振，其中δ＝π/2+2nπ时为左旋圆偏振状态，δ＝-π/2+2nπ时为右旋圆偏振状态；当δ＝∈(-π/2+2nπ，π/2+2nπ)时，称为椭圆偏振。线偏振状态和圆偏振状态都是椭圆偏振态的一种特殊形式。令s(t)为需被调制的信号，t为时间。s(t)具有如下形式：

$s\left(t\right)=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{d}_{i}g(t-\mathrm{it});$

g(t)是门信号，{d_i}是信号的二进制形式。s(t)经圆偏振调制后对应的圆偏振信号有如下形式：

L＝{S_i(A_x，A_y，Ψ(s(t)))}，i∈N，i＜M；

M是信号序列的长度；

$\mathrm{\Ψ}\left(k\right)=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\π}/2+2\mathrm{n\π}& k=1\\ -\mathrm{\π}/2+2\mathrm{n\π}& k=0\end{array}\right.n\∈Z;$

在信号经过圆偏振调制之后，发射站将圆偏振信号发送出去并记录SN_i对应的复合帧信号发射的时刻，并生成一个本地副本。X射线圆偏振信号在空间信道中传播，送往接收站。

步骤3，参照图6所示，接收站对接收到的圆偏振信号进行差分检测，并采用光电探测器将光信号转换为电信号：

发射站发送的圆偏振信号在经过空间信道的传输到达接收站，到达接收站的圆偏振信号有如下形式：

S＝{S_i(A_x，A_y，Ψ(s(t-τ′)))}，i∈N，i＜M；

上式中的s(t)是接收到的信号的二进制形式，τ′是经过单向传输后的时间延迟。

接收到的信号首先通过四分之一波片(QWP)，波片的作用是使得互相垂直的光矢量振动间产生附加的相位差，而这其中，四分之一波片能够将圆偏振光转化为直线偏振光。为了描述该过程，引入Mueller矩阵，Mueller矩阵用于描述光学器件的特性。四分之一波片的Mueller矩阵可以表示为：

$\begin{array}{c}{J}_{\mathrm{QWP}}(\mathrm{\θ}=\frac{\mathrm{\π}}{2})=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& {\cos }^2\left(2\mathrm{\θ}\right)& \cos \left(2\mathrm{\θ}\right)& -\mathrm{si}n\left(2\mathrm{\θ}\right)\\ 0& \cos \left(2\mathrm{\θ}\right)\sin \left(2\mathrm{\θ}\right)& {\sin }^2\left(2\mathrm{\θ}\right)& \cos \left(2\mathrm{\θ}\right)\\ 0& \sin \left(2\mathrm{\θ}\right)& -\cos \left(2\mathrm{\θ}\right)& 0\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& -1\\ 0& 0& 1& 0\end{array}\right]\end{array};$

其中，θ为波片的透光轴与x轴的夹角。对圆偏振光，有A_x＝A_y＝A和cosΨ＝0，则在通过了四分之一波片之后，S变为

L＝{S′_i(A_x，A_y，Ψ(s(t-τ′)))}，i∈N，i＜M；

其中

$\begin{array}{c}{S}_i^{\′}(A_x,A_y,\mathrm{\Ψ}\left(r(t-{\mathrm{\τ}}^{\′})\right))\\ =J_{\mathrm{QWP}}\left(\frac{\mathrm{\π}}{2}\right)S_i(A_x,A_y,\mathrm{\ψ}\left(s(t-{\mathrm{\τ}}^{\′})\right))\\ ={[A_x^2+A_y^2,A_x^2-A_y^2,-2A_x{A}_y\sin \mathrm{\Ψ},2A_x{A}_y\cos \mathrm{\Ψ}]}^T\\ ={[2A^2,0,-2A^2\sin \mathrm{\Ψ},0]}^T\end{array};$

通过四分之一波片之后，圆偏振光转变成沿±π/4方向上振动的线偏振光，其中左旋圆偏振光通过该四分之一波片后光矢量的振动方向在第二和第四象限；右旋圆偏振光在通过该四分之一波片后光矢量的振动方向在第一和第三象限；

步骤3.4，通过偏振光分光器，两个相互正交的线偏振光分别进入通道l₁和l₂，沿第二和第四象限振动的线偏振光进入通道l₁，沿第一和第三象限振动的线偏振光进入通道l₂，线偏振光在进入通道后采用光学偏振片滤除杂散光；由于当光学偏振片的透射方向与线偏振光的偏振方向一致时，滤除杂散光的同时并不会改变信号光的偏振性质，现引入光学偏振片的Mueller矩阵来表示线偏振光进入通道后的信号形式：

所述光学偏振片的Mueller矩阵表示为：

其中，是光学偏振片的透光轴方向和X轴方向之间的夹角；

对于通道l₁来说，则为：

$J_p(-\frac{\mathrm{\π}}{4})=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cccc}1& 0& -1& 0\\ 0& 0& 0& 0\\ -1& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right];$

此时进入该通道的线偏振光的信号形式表示为：

L₁＝{S″_1i(A_x，A_y，Ψ(s(t-τ′)))}，i∈N，i＜M；

其中：

$\begin{array}{c}{S}_{1i}^{\′\′}=J_p(-\frac{\mathrm{\π}}{4})S_i^{\′}\\ =A^2(1+\sin \mathrm{\Ψ}){\left[\begin{array}{cccc}1& 0& -1& 0\end{array}\right]}^T\end{array};$

对于通道l₂来说，于是

$J_p\left(\frac{\mathrm{\π}}{4}\right)=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 0\\ 1& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right];$

此时进入该通道的线偏振光的信号形式表示为：

L₂＝{S″_2i(A_x，A_y，Ψ(s(t-τ′)))}，i∈N，i＜M；

其中：

$\begin{array}{c}{S}_{2i}^{\′\′}=J_p\left(\frac{\mathrm{\π}}{4}\right)S_i^{\′}\\ =A^2(1-\sin \mathrm{\Ψ}){\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 1& 0\end{array}\right]}^T\end{array};$

对于线偏振光是由左旋圆偏振光经过四分之一波片后得到的，进入通道l₁后，有Ψ＝π/2+2nπ和S″_1i＝2A²[1 0 -1 0]^T，进入通道l₂后，有Ψ＝π/2+2nπ和S″_2i＝[0 0 0 0]^T；对于线偏振光是由右旋圆偏振光经过四分之一波片后得到的，进入通道l₁后，有Ψ＝-π/2+2nπ和S″_1i＝[0 0 0 0]^T，进入通道l₂后，有Ψ＝-π/2+2nπ和S″_2i＝2A²[1 0 1 0]^T。因此有：

当接收站接收到左旋圆偏振信号时，l₁路的光矢量强度为2A²，l₂路的强度为0；当接收站接收到右旋圆偏振信号时，l₁路的光矢量强度为0，l₂路的强度为2A²。因此，左旋圆偏振光和右旋圆偏振光均可以依据光的强度进行检测；

步骤3.5，左旋圆偏振光和右旋圆偏振光转化得到的线偏振光被分开进入两个通道并采用光学偏振片滤除杂散光之后，用光电探测器将光信号被转化为电信号，光电探测器的输出电流的强度正比于光强。

用i₁和i₂分别表示通道l₁和l₂通过光电转换得到的电流，两个通道的电流可以表示为：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_1=\mathrm{\η}{\mathrm{SA}}^2(1+\sin \mathrm{\Ψ}\left(s(t-{\mathrm{\τ}}^{\′})\right))/R+I_d+I_{\mathrm{th}}\\ i_2=\mathrm{\η}{\mathrm{SA}}^2(1-\sin \mathrm{\ψ}\left(s(t-{\mathrm{\τ}}^{\′})\right))/R+I_d+I_{\mathrm{th}}\end{array}\right.;$

式中，η是探测器的光电转换效率，S为光电探测器的面积，R是探测器的阻抗，I_d为暗电流，I_th是热电流。假设接收到一个时隙的左旋圆偏振光，i₁可以表示为：

$\begin{array}{c}{i}_1=\mathrm{\η}{\mathrm{SA}}^2(1+\sin \mathrm{\Ψ}\left(s(t-{\mathrm{\τ}}^{\′})\right))/R+I_d+I_{\mathrm{th}}\\ =2\mathrm{\η}{\mathrm{SA}}^2/R+I_d+I_{\mathrm{th}}\end{array};$

同时，在通道l₂，有

i₁＝I_d+I_th；

则定义差分电流，Δi为：

$\begin{array}{c}\mathrm{\Δi}=i_1-i_2\\ =2\mathrm{\η}{\mathrm{SA}}^2/R\end{array};$

同样地，当接收到右旋圆偏振信号时，Δi可以表示为：

$\begin{array}{c}\mathrm{\Δi}=i_1-i_2\\ =-2\mathrm{\η}{\mathrm{SA}}^2/R\end{array};$

由此，通过检测光电探测器的输出电流的差值可以解调出接收到的圆偏振信号。

步骤4，基于接收到的上行链路信号，提取复合帧中的帧编码序列SN_i，将SN_i作为下行链路信号的帧编码序列与下行链路通信数据一并进行下行链路信号的再生。通过再生能够消除上行链路带来的噪声，提高下行链路信噪比。经再生的信号经圆偏振调制后由接收站向发射站发送。对下行链路，通信数据主要是测量数据，主要来源于探测中观测到的不同类型的科学数据。

步骤5，发射站接收来自接收站发来的下行链路信号，与步骤3中接收站的处理过程类似，信号经转换、解调，得到对应的电信号。将接收到的复合帧与本地帧同步序列相关，当相关峰值最大时，认为捕获到该复合帧，并记录该复合帧的到达时间；提取信号中的下行通信数据，同时提取该复合帧的帧编码序列SN_i，依据本地记录的该复合帧的发射时刻，可以得到该复合帧的双向传输时间τ，令c为光速，进而计算出发射站和接收站间的距离R，R可以表示为：

R＝cτ/2。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于X射线的通信测距一体化方法，其特征在于，包含如下步骤：

步骤1，由发射站生成上行链路通信数据；

步骤2，通过序列编码发生器和伪随机序列发生器分别产生帧编码序列和帧同步序列，并将帧编码序列、帧同步序列和步骤1生成的上行链路通信数据进行信号合成，得到复合帧信号，并经过偏振调制后由发射站向接收站发送；

步骤3，用SN_i表示上行链路信号的一个帧编码序列，当帧编码序列SN_i所在的复合帧信号被传输时，发射站记录其发送时间，并生成该复合帧信号的一个本地副本；

步骤4，接收站对接收到的信号进行探测与转换，得到对应的电信号；

步骤5，从步骤4所得的电信号中提取出帧编码序列SN_i，将SN_i作为下行链路信号的帧编码序列与下行链路通信数据一并再生下行链路信号，经偏振调制及信号放大后发射回发射站；

步骤6，发射站接收到下行链路信号之后，采用与步骤4同样的方法进行转换解调得到对应的电信号，并记录接收到的复合帧信号的到达时间；提取下行链路信号中的下行链路通信数据，同时提取帧编码序列SN_i，依据步骤3中记录的帧编码序列SN_i对应的发送时间，得到复合帧信号的双向传输时间，进而计算出发射站和接收站间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种基于X射线的通信测距一体化方法，其特征在于，所述上行链路通信数据主要包括遥控数据，包括发给目标的控制指令。

3.根据权利要求1所述的一种基于X射线的通信测距一体化方法，其特征在于，所述下行链路通信数据主要包括来源于探测中观测到的科学数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于X射线的通信测距一体化方法，其特征在于，所述步骤2中，对所述复合帧信号进行圆偏振调制，即利用圆偏振状态表示二进制序列。

5.根据权利要求1所述的一种基于X射线的通信测距一体化方法，其特征在于，所述帧编码序列SN_i满足SN_i∈N，其中l_SN为帧编码序列的长度。

6.根据权利要求1所述的一种基于X射线的通信测距一体化方法，其特征在于，步骤4中，为了削弱噪声对信号检测的影响，接收站采用差分检测实现偏振信号检测，采用光电探测器将光信号转换为电信号，通过检测光电探测器的输出电流的差值解调出接收到的偏振信号。

7.根据权利要求4或6所述的一种基于X射线的通信测距一体化方法，其特征在于，步骤4中，接收站采用差分检测对接收到的圆偏振信号进行检测，采用光电探测器将光信号转换成电信号，通过检测光电探测器的输出电流的差值解调出接收到的圆偏振信号，具体如下：

步骤4.1，接收站接收到的圆偏振信号首先通过四分之一波片，通过四分之一波片之后，圆偏振光转变成沿±π/4方向上振动的线偏振光，其中左旋圆偏振光通过所述四分之一波片后光矢量的振动方向在第二和第四象限；右旋圆偏振光在通过所述四分之一波片后光矢量的振动方向在第一和第三象限；

步骤4.2，通过偏振光分光器，左旋圆偏振光和右旋圆偏振光转化得到的线偏振光被分开进入两个通道并采用光学偏振片滤除杂散光之后，用光电探测器将光信号转化为电信号，光电探测器的输出电流的强度正比于光强；

步骤4.3，通过检测光电探测器的输出电流的差值解调出接收到的圆偏振信号。

8.根据权利要求1所述的一种基于X射线的通信测距一体化方法，其特征在于，所述步骤5中，对再生的下行链路信号进行圆偏振调制。

9.根据权利要求1所述的一种基于X射线的通信测距一体化方法，其特征在于，所述步骤6中，发射站将接收到的复合帧信号与本地帧同步序列相关，当相关峰值最大时，才认为捕获到该复合帧信号，并记录其到达时间。

10.根据权利要求1所述的一种基于X射线的通信测距一体化方法，其特征在于，发射站和接收站间的距离R用下式算出：

R＝cτ/2；

其中，c为光速，τ为所述复合帧信号的双向传输时间。