CN110456339A - 一种询问、应答方法及装置、计算机存储介质、电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种询问、应答方法及装置、计算机存储介质、电子设备，包括：询问装置生成询问波形发射，应答装置接收到询问波形后根据询问波形估计得到时延和相位，根据时延和相位生成应答波形发射；询问装置接收到所述应答波形后估计所述应答装置的距离和速度。采用本申请中的方案，实现在询问装置和应答装置频率源不相参且没有额外授时的条件下，让询问装置具备对应答装置进行实时径向距离和相对速度估计的功能。

Description

一种询问、应答方法及装置、计算机存储介质、电子设备
技术领域
本申请涉及技术，具体地，涉及一种询问、应答方法及装置、计算机存储介质、电子设备。
背景技术
二次雷达是由询问雷达和应答雷达所组成的无线电电子测位和辨认系统。询问雷达发射电磁波，应答雷达接收到询问电磁波后被触发，发射应答电磁波，询问雷达根据接收到的应答电磁而工作，实现识辨和测位。
脉冲异频转发是二次雷达为主的相关应用中完成其基本功能而广泛采用的技术体制，主要包括询问装置和应答装置两个部分。其中，询问装置在询问频点上发射由多个调制脉冲组合的询问波形信号，当应答装置接收到询问信号后，若接收信号处理结果满足应答装置的应答要求，应答装置将在设计的时间延迟在应答频率上发射多个调制脉冲组合的应答波形信号，当询问装置接收到该应答信号后，通过信号处理获取应答装置的身份、距离、方位等相关信息。
询问装置对应答装置实时速度估计的核心是对应答信号频率多普勒频偏的估计。为了满足估计的准确性要求，询问装置和应答装置需要限制频率系统误差给估计带来的影响。然而，询问频率与应答频率之间的较大差异以及询问装置和应答装置频率源不相参给控制速度估计误差影响带来了巨大难度。
现有技术存在如下问题：
询问频率与应答频率之间的较大差异以及询问装置和应答装置频率源不相参导致无法准确估计询问装置对应答装置的相对速度。
发明内容
本申请实施例中提供了一种询问、应答方法及装置、计算机存储介质、电子设备，以解决上述技术问题。
根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种询问装置，包括：
第一频率合成器，用于根据询问频率源生成的第一参考信号生成相参的第一询问频率信号和第一应答频率信号；
询问波形生成模块，用于生成询问波形；
第一上变频模块，用于将所述询问波形根据所述第一询问频率信号上变频生成询问信号并发射；
第一下变频模块，用于根据第一应答频率信号接收应答装置发射的应答信号并将其下变频生成应答波形；所述应答信号为所述应答装置根据对所述询问波形估计得到的时延和相位生成；
第一脉冲检测和参数估计模块，用于检测所述应答波形并根据所述应答波形估计所述应答装置的距离和速度。
根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种应答装置，包括：
第二频率合成器，用于根据应答频率源生成的第二参考信号生成相参的第二询问频率信号和第二应答频率信号；
第二下变频模块，用于根据所述第二询问频率信号接收询问装置发射的询问信号并将所述询问信号下变频成询问波形；
第二脉冲检测和参数估计模块，用于检测所述询问波形并根据所述询问波形估计得到时延和相位；
应答波形生成模块，用于根据所述时延和相位生成应答波形；
第二上变频模块，用于将所述应答波形根据所述第二应答频率信号上变频成应答信号并发射。
根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种询问方法，包括：
根据询问频率源生成的第一参考信号生成相参的第一询问频率信号和第一应答频率信号；
将生成的询问波形根据所述第一询问频率信号上变频生成询问信号并发射；
将接收到的应答信号根据第一应答频率信号下变频生成应答波形；所述应答信号为根据对所述询问波形估计得到的时延和相位生成；
检测所述应答波形并根据所述应答波形估计所述应答装置的距离和速度。
根据本申请实施例的第四个方面，提供了一种应答方法，包括：
根据应答频率源生成的第二参考信号生成相参的第二询问频率信号和第二应答频率信号；
根据所述第二询问频率信号接收询问信号并将所述询问信号下变频成询问波形；
检测所述询问波形并根据所述询问波形估计得到时延和相位；
根据所述时延和相位生成应答波形；
将所述应答波形根据所述第二应答频率信号上变频成应答信号并发射。
根据本申请实施例的第五个方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述询问方法的步骤。
根据本申请实施例的第六个方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述应答方法的步骤。
根据本申请实施例的第七个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、以及一个或多个处理器，所述存储器用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上所述的询问方法。
根据本申请实施例的第八个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、以及一个或多个处理器，所述存储器用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上所述的应答方法。
本申请实施例中提供的询问、应答方法及装置、计算机存储介质、电子设备，通过询问方和应答方的询问、应答和信号处理，实现在询问信号和应答信号频率源不相参且没有额外授时的条件下，让询问方可以对应答方进行实时径向距离和相对速度估计。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请实施例一中询问装置的结构示意图；
图2示出了本申请实施例二中应答装置的结构示意图；
图3示出了本申请实施例三中询问方法实施的流程示意图；
图4示出了本申请实施例四中应答方法实施的流程示意图；
图5示出了本申请实施例七中电子设备的结构示意图；
图6示出了本申请实施例八中电子设备的结构示意图；
图7示出了本申请实施例九中具体应用场景的示意图；
图8示出了本申请实施例十中具体应用场景的示意图。
具体实施方式
在实现本申请的过程中，发明人发现：
异频转发体制是设计要求不可以更改，频率源要想达到近似相参可采用使用高精度原子钟或外部统一授时校准，但原子钟的成本和装机条件都远高于常规频率源，且同样存在长期老化误差，而外部统一授时校准并非在所有使用环境条件下都存在，并且需要额外的软硬件支持授时与校准功能。
针对上述问题，本申请实施例中提供了一种询问、应答方法及装置、计算机存储介质、电子设备，该装置在不具备使用高稳时钟源的条件下，无需应答装置进行接收载波捕获跟踪和发射载波频率补偿，实现脉冲体制应答信号的实时相干转发，让询问装置具备实时估计应答装置距离和相对速度的功能。
本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
图1示出了本申请实施例一中询问装置的结构示意图。
如图所示，所述询问装置包括：
第一频率合成器101，用于根据询问频率源生成的第一参考信号生成相参的第一询问频率信号和第一应答频率信号；
询问波形生成模块102，用于生成询问波形；
第一上变频模块103，用于将所述询问波形根据所述第一询问频率信号上变频生成询问信号并发射；
第一下变频模块104，用于根据第一应答频率信号接收应答装置发射的应答信号并将其下变频生成应答波形；所述应答信号为所述应答装置根据对所述询问波形估计得到的时延和相位生成；
第一脉冲检测和参数估计模块105，用于检测所述应答波形并根据所述应答波形估计所述应答装置的距离和速度。
具体实施时，所述询问装置可以先利用询问频率源生成第一参考信号，询问频率源可以是电子系统(例如雷达、通讯、测控、导航等)的基本信号来源，可以包括固定点频频率源与合成频率源两类，具体的所述询问频率源可以为晶体振荡器。
在信号理论中，相参(又可称为相干)可以指脉冲之间存在确定的相位关系。根据所述第一参考信号生成相参的第一询问频率信号和第一应答频率信号，所述相参的第一询问频率信号和第一应答频率信号可以指所述第一询问频率信号的询问脉冲和第一应答频率信号的应答脉冲没有相位，也可以指所述第一询问频率信号的询问脉冲和第一应答频率信号的应答脉冲存在固定的相位差。
将所述询问波形根据所述第一询问频率信号上变频生成询问信号可以指将所述询问波形改换成具有比原询问波形的频率更高的询问信号输出。将所述应答信号下变频生成应答波形可以指将所述应答信号改换成具有比原应答信号的频率更低的应答波形输出。
根据所述应答波形可以估计出发出所述应答波形的应答装置与询问装置的距离以及相对速度。
本申请实施例中提供的询问装置，生成询问信号发射后，再根据第一应答频率信号接收应答装置发射的应答信号并下变频得到应答波形，该应答信号是所述应答装置根据对所述询问波形估计得到的时延和相位生成的，询问装置对该应答波形进行检测并准确的估计出应答装置的距离和速度，实现在询问信号和应答信号频率源不相参且没有额外授时的条件下，询问装置可以对应答装置进行实时径向距离和相对速度估计。
在一种实施方式中，所述第一脉冲检测和参数估计模块，包括：
相位时延估计单元，用于检测所述应答波形并根据所述应答波形估计脉冲的相位和时延；
距离计算单元，用于根据所述应答波形中脉冲与所述询问波形中脉冲的相对时延估计应答装置的距离；
速度计算单元，用于根据应答波形中脉冲间的相对相位估计应答装置的速度。
在一种实施方式中，所述应答波形为扩频调制脉冲构成，该类脉冲经过正交下变频和脉冲压缩处理后，可以得到所述应答波形的脉冲的初始相位和到达时间，询问装置可以用所述到达时间减去相应的询问脉冲的发射时间从而得到应答脉冲的时延。
在一种实施方式中，应答脉冲的时延为电磁波往返于询问装置和应答装置之间的时间、以及应答装置预设的固定应答延迟时间之和。
询问装置可以将所述应答脉冲的时延减去固定应答的延迟时间，即可根据光速估计得到所述应答装置至所述询问装置的距离值。
在一种实施方式中，所述应答脉冲为等间隔同频率相参脉冲，应答脉冲之间的相位变化率与速度成正比。
询问装置可以通过计算应答脉冲的相位变化率进而得到与应答装置之间的相对速度。
具体实施时，所述询问装置可以安装于雷达等探测设备中。
实施例二
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种应答装置，下面进行说明。
图2示出了本申请实施例二中应答装置的结构示意图。
如图所示，所述应答装置包括：
第二频率合成器201，用于根据应答频率源生成的第二参考信号生成相参的第二询问频率信号和第二应答频率信号；
第二下变频模块202，用于根据所述第二询问频率信号接收询问装置发射的询问信号并将所述询问信号下变频成询问波形；
第二脉冲检测和参数估计模块203，用于检测所述询问波形并根据所述询问波形估计得到时延和相位；
应答波形生成模块204，用于根据所述时延和相位生成应答波形；
第二上变频模块205，用于将所述应答波形根据所述第二应答频率信号上变频成应答信号并发射。
具体实施时，与询问装置类似的，应答频率源可以是电子系统(例如雷达、通讯、测控、导航等)的基本信号来源，可以包括固定点频频率源与合成频率源两类，具体的所述应答频率源可以为晶体振荡器。
根据所述第二参考信号生成相参的第二询问频率信号和第二应答频率信号，所述相参的第二询问频率信号和第二应答频率信号可以指所述第二询问频率信号的询问脉冲和第二应答频率信号的应答脉冲没有相位，也可以指所述第二询问频率信号的询问脉冲和第二应答频率信号的应答脉冲存在固定的相位差。
在本申请实施例中，在检测到询问波形时，可以进一步根据询问波形估计得到时延和相位，再结合所述时延和相位来生成应答波形，使得询问装置根据收到的应答波形估计距离和速度时更加准确。
将所述询问信号下变频生成询问波形可以指将所述询问信号改换成具有比原询问信号的频率更低的询问波形输出。将所述应答波形根据所述第二应答频率信号上变频生成应答信号可以指将所述应答波形改换成具有比原应答波形的频率更高的应答信号输出。
本申请实施例中提供的应答装置，在接收到询问装置发射的询问信号之后，检测得到该询问波形并进一步根据该询问波形估计得到时延和相位，然后根据所述时延和相位生成应答波形进而上变频发射，由于所述应答装置对接收到的询问波形进行了时延和相位估计进而生成的应答波形，使得询问装置可以根据该应答波形准确的估计出应答装置的距离和速度，实现在询问信号和应答信号频率源不相参且没有额外授时的条件下，询问装置可以对应答装置进行实时径向距离和相对速度估计。
在一种实施方式中，所述应答波形生成模块，包括：
应答相位计算单元，用于根据询问波形脉冲相位计算应答波形相应脉冲的相位；
应答时延计算单元，用于确定应答波形的发射时刻并根据所述发射时刻与询问波形脉冲之间的时间间隔计算应答波形相应脉冲的时延；
应答波形确定单元，用于根据所述应答波形脉冲的相位和时延确定应答波形。
在一种实施方式中，所述询问波形为扩频调制脉冲构成，经过下变频和脉冲压缩处理后，可以得到该询问波形的脉冲的初始相位。
在一种实施方式中，在应答装置中，应答脉冲的发射时刻与相应询问脉冲的接收时刻之间存在固定的时间间隔，即应答延迟。例如：某个询问脉冲的接收时刻为10us，应答延迟为50us，则应答装置将在60us时发射应答脉冲。
在一种实施方式中，应答装置根据指定的时延和初始相位产生应答脉冲，具体可以为：直接生成满足条件的应答脉冲复基带数字信号。例如：在生成应答脉冲复基带数字信号时，以时延作为产生脉冲的触发信号并在输出信号上乘以单位复数的方式加入初始相位。
本领域技术人员还可以采用其他方式来生成应答脉冲，本申请实施例仅是以直接生成满足条件的应答脉冲复基带数字信号为例进行示意说明，但并不表示本申请只能用这种方式生成应答脉冲，不应当对本申请的保护范围产生任何限制。
在一种实施方式中，所述应答相位计算单元，包括：
第一计算子单元，用于对询问波形中逐个脉冲的相位进行差分计算，得到相位差分结果Δφ＝φi-φi-1；其中，当前脉冲相位的估计值为φi，前一个脉冲相位的估计值为φi-1；
区间调整子单元，用于将所述相位差分结果调整至±π主值区间内，得到第一调整结果
比例调整子单元，用于根据询问频率fI和应答频率fT的比值k调整所述得到第二调整结果
第二计算子单元，用于根据所述第二调整结果进行积分累加运算得到当前应答脉冲相位其中，是前一个应答脉冲的相位。
具体实施时，假设询问波形包括4个脉冲，每个脉冲的相位分别为-1.57、2.69、0.67、-1.35弧度，得到相位差分结果为4.26、-2.02、-2.02弧度，将所述相位差分结果调整至主值区间后为-2.02、-2.02、-2.02弧度，假设询问频率为2GHz，应答频率为3GHz，则比值k为1.5，根据比值k调整得到结果为-3.03、-3.03、-3.03弧度，在进行积分累加运算具体过程为将第一个应答脉冲相位设置为0，后续每个脉冲的相位依次根据比值k调整得到结果与前一个脉冲相位求和，得到4个应答脉冲相位为0、-3.03、-6.06、-9.09弧度。
具体实施时，所述应答装置可以安装于飞机、飞行器、轮船等可移动设备中。
实施例三
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种询问方法，该方法解决技术问题的原理与所述询问装置类似，重复之处不再赘述。
图3示出了本申请实施例三中询问方法实施的流程示意图。
如图所示，所述询问方法包括：
步骤301、根据询问频率源生成的第一参考信号生成相参的第一询问频率信号和第一应答频率信号；
步骤302、将生成的询问波形根据所述第一询问频率信号上变频生成询问信号并发射；
步骤303、根据第一应答频率信号接收应答装置发射的应答信号并将其下变频生成应答波形；所述应答信号为所述应答装置根据对所述询问波形估计得到的时延和相位生成；
步骤304、检测所述应答波形并根据所述应答波形估计所述应答装置的距离和速度。
本申请实施例中提供的询问方法，在生成询问信号发射后，再根据第一应答频率信号接收应答装置发射的应答信号并下变频得到应答波形，该应答信号是所述应答装置根据对所述询问波形估计得到的时延和相位生成的，本申请实施例可以对该应答波形进行检测并准确的估计出应答装置的距离和速度，实现在询问信号和应答信号频率源不相参且没有额外授时的条件下，对应答装置进行实时径向距离和相对速度估计。
在一种实施方式中，所述根据所述应答波形估计所述应答装置的距离和速度，包括：
根据所述应答波形估计脉冲的相位和时延；
根据所述应答波形中脉冲与所述询问波形中脉冲的相对时延估计应答装置的距离；
根据应答波形中脉冲间的相对相位估计应答装置的速度。
实施例四
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种应答方法，该方法解决技术问题的原理与应答装置类似，重复之处不再赘述。
图4示出了本申请实施例四中应答方法实施的流程示意图。
如图所示，所述应答方法包括：
步骤401、根据应答频率源生成的第二参考信号生成相参的第二询问频率信号和第二应答频率信号；
步骤402、根据所述第二询问频率信号接收询问信号并将所述询问信号下变频成询问波形；
步骤403、检测所述询问波形并根据所述询问波形估计得到时延和相位；
步骤404、根据所述时延和相位生成应答波形；
步骤405、将所述应答波形根据所述第二应答频率信号上变频成应答信号并发射。
本申请实施例中提供的应答方法，在接收到询问装置发射的询问信号之后，检测得到该询问波形并进一步根据该询问波形估计得到时延和相位，然后根据所述时延和相位生成应答波形进而上变频发射，由于本申请实施例对接收到的询问波形进行了时延和相位估计进而生成的应答波形，使得询问装置可以根据该应答波形准确的估计出应答装置的距离和速度，实现在询问信号和应答信号频率源不相参且没有额外授时的条件下，询问装置可以对应答装置进行实时径向距离和相对速度估计。
在一种实施方式中，所述根据所述时延和相位生成应答波形，包括：
根据询问波形脉冲相位计算应答波形相应脉冲的相位；
根据询问波形脉冲时延计算应答波形相应脉冲的时延；
根据所述应答波形脉冲的相位和时延确定应答波形。
在一种实施方式中，所述根据询问波形脉冲相位计算应答波形相应脉冲的相位，包括：
对询问波形中逐个脉冲的相位进行差分计算，得到相位差分结果Δφ＝φi-φi-1；其中，当前脉冲相位的估计值为φi，前一个脉冲相位的估计值为φi-1；
将所述相位差分结果调整至±π主值区间内，得到第一调整结果
根据询问频率fI和应答频率fT的比值k调整所述得到第二调整结果
根据所述第二调整结果进行积分累加运算得到当前应答脉冲相位其中，是前一个应答脉冲的相位。
实施例五
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种计算机存储介质，下面进行说明。
所述计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例三所述方法的步骤。
本申请实施例中提供的计算机存储介质，在生成询问信号发射后，再根据第一应答频率信号接收应答装置发射的应答信号并下变频得到应答波形，该应答信号是所述应答装置根据对所述询问波形估计得到的时延和相位生成的，本申请实施例可以对该应答波形进行检测并准确的估计出应答装置的距离和速度，实现在询问信号和应答信号频率源不相参且没有额外授时的条件下，对应答装置进行实时径向距离和相对速度估计。
实施例六
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种计算机存储介质，下面进行说明。
所述计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例四所述方法的步骤。
本申请实施例中提供的计算机存储介质，在接收到询问装置发射的询问信号之后，检测得到该询问波形并进一步根据该询问波形估计得到时延和相位，然后根据所述时延和相位生成应答波形进而上变频发射，由于本申请实施例对接收到的询问波形进行了时延和相位估计进而生成的应答波形，使得询问装置可以根据该应答波形准确的估计出应答装置的距离和速度，实现在询问信号和应答信号频率源不相参且没有额外授时的条件下，询问装置可以对应答装置进行实时径向距离和相对速度估计。
实施例七
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，下面进行说明。
图5示出了本申请实施例七中电子设备的结构示意图。
如图所示，所述电子设备包括存储器501、以及一个或多个处理器502，所述存储器用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如实施例三所述的方法。
本申请实施例中提供的电子设备，在生成询问信号发射后，再根据第一应答频率信号接收应答装置发射的应答信号并下变频得到应答波形，该应答信号是所述应答装置根据对所述询问波形估计得到的时延和相位生成的，本申请实施例可以对该应答波形进行检测并准确的估计出应答装置的距离和速度，实现在询问信号和应答信号频率源不相参且没有额外授时的条件下，对应答装置进行实时径向距离和相对速度估计。
实施例八
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，下面进行说明。
图6示出了本申请实施例八中电子设备的结构示意图。
如图所示，所述电子设备包括存储器601、以及一个或多个处理器602，所述存储器用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如实施例四所述的方法。
本申请实施例中提供的电子设备，在接收到询问装置发射的询问信号之后，检测得到该询问波形并进一步根据该询问波形估计得到时延和相位，然后根据所述时延和相位生成应答波形进而上变频发射，由于本申请实施例对接收到的询问波形进行了时延和相位估计进而生成的应答波形，使得询问装置可以根据该应答波形准确的估计出应答装置的距离和速度，实现在询问信号和应答信号频率源不相参且没有额外授时的条件下，询问装置可以对应答装置进行实时径向距离和相对速度估计。
实施例九
为了便于本申请的实施，本申请实施例以具体实例进行说明。
图7示出了本申请实施例九中具体应用场景的示意图。
假设询问装置安装于图中雷达内，所述应答装置安装于图中飞机内。
首先，所述雷达生成第一参考信号并根据所述第一参考信号生成相参的第一询问频率信号和第一应答频率信号，然后将生成的询问波形根据第一询问频率信号上变频生成询问信号后发射。
所述飞机预先生成有第二参考信号并根据所述第二参考信号生成了相参的第二询问频率信号和第二应答频率信号，所述飞机在空中飞行过程中根据所述第二询问频率信号接收到所述雷达发射的询问信号后，将所述询问信号下变频成询问波形，然后根据该询问波形估计得到时延和相位，进而根据时延和相位生成应答波形，根据所述第二应答频率信号将应答波形上变频成应答信号并发射。
所述雷达根据第一应答频率信号接收到所述飞机发射的应答信号后将所述应答信号下变频得到应答波形，根据所述应答波形估计所述飞机的距离和飞行速度。
实施例十
为了便于本申请的实施，本申请实施例以具体实例进行说明。
图8示出了本申请实施例十中具体应用场景的示意图。
假设图中雷达内安装有本申请实施例所述的询问装置，图中海上A、B、C三只船内分别安装有本申请实施例所述的应答装置。
首先，所述雷达生成第一参考信号并根据所述第一参考信号生成相参的第一询问频率信号和第一应答频率信号，然后将生成的询问波形根据第一询问频率信号上变频生成询问信号后发射。
A、B、C三只船分别预先生成有各自的第二参考信号并根据所述第二参考信号生成有相参的第二询问频率信号和第二应答频率信号，A船在海上航行过程中根据所述第二询问频率信号接收到所述雷达发射的询问信号后，将所述询问信号下变频成询问波形，然后根据该询问波形估计得到时延和相位，进而根据时延和相位生成应答波形a1，根据所述第二应答频率信号将应答波形上变频成应答信号A1并发射；B船在海上航行过程中接收到所述雷达发射的询问信号后，将所述询问信号下变频成询问波形，然后根据该询问波形估计得到时延和相位，进而根据时延和相位生成应答波形b1，根据所述第二应答频率信号将应答波形上变频成应答信号B1并发射；C船在海上航行过程中接收到所述雷达发射的询问信号后，将所述询问信号下变频成询问波形，然后根据该询问波形估计得到时延和相位，进而根据时延和相位生成应答波形c1，根据所述第二应答频率信号将应答波形上变频成应答信号C1并发射。
所述雷达根据第一应答频率信号分别接收到(由于各个船距离雷达的远近不同，可能同时接收到也可能不同时刻接收到)所述三只船发射的应答信号后A1、B1、C1将所述应答信号下变频得到应答波形a1、b1、c1，根据所述应答波形分别估计得到A、B、C三只船分别的距离和航行速度。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种询问装置，其特征在于，包括：
第一频率合成器，用于根据询问频率源生成的第一参考信号生成相参的第一询问频率信号和第一应答频率信号；
询问波形生成模块，用于生成询问波形；
第一上变频模块，用于将所述询问波形根据所述第一询问频率信号上变频生成询问信号并发射；
第一下变频模块，用于根据第一应答频率信号接收应答装置发射的应答信号并将其下变频生成应答波形；所述应答信号为所述应答装置根据对所述询问波形估计得到的时延和相位生成；
第一脉冲检测和参数估计模块，用于检测所述应答波形并根据所述应答波形估计所述应答装置的距离和速度。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一脉冲检测和参数估计模块，包括：
相位时延估计单元，用于检测所述应答波形并根据所述应答波形估计脉冲的相位和时延；
距离计算单元，用于根据所述应答波形中脉冲与所述询问波形中脉冲的相对时延估计应答装置的距离；
速度计算单元，用于根据应答波形中脉冲间的相对相位估计应答装置的速度。
3.一种应答装置，其特征在于，包括：
第二频率合成器，用于根据应答频率源生成的第二参考信号生成相参的第二询问频率信号和第二应答频率信号；
第二下变频模块，用于根据所述第二询问频率信号接收询问装置发射的询问信号并将所述询问信号下变频成询问波形；
第二脉冲检测和参数估计模块，用于检测所述询问波形并根据所述询问波形估计得到时延和相位；
应答波形生成模块，用于根据所述时延和相位生成应答波形；
第二上变频模块，用于将所述应答波形根据所述第二应答频率信号上变频成应答信号并发射。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述应答波形生成模块，包括：
应答相位计算单元，用于根据询问波形脉冲相位计算应答波形相应脉冲的相位；
应答时延计算单元，用于确定应答波形的发射时刻并根据所述发射时刻与询问波形脉冲之间的时间间隔计算应答波形相应脉冲的时延；
应答波形确定单元，用于根据所述应答波形脉冲的相位和时延确定应答波形。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述应答相位计算单元，包括：
第一计算子单元，用于对询问波形中逐个脉冲的相位进行差分计算，得到相位差分结果Δφ＝φi-φi-1；其中，当前脉冲相位的估计值为φi，前一个脉冲相位的估计值为φi-1；
区间调整子单元，用于将所述相位差分结果调整至±π主值区间内，得到第一调整结果
比例调整子单元，用于根据询问频率fI和应答频率fT的比值k调整所述得到第二调整结果
第二计算子单元，用于根据所述第二调整结果进行积分累加运算得到当前应答脉冲相位其中，是前一个应答脉冲的相位。
6.一种询问方法，其特征在于，包括：
根据询问频率源生成的第一参考信号生成相参的第一询问频率信号和第一应答频率信号；
将生成的询问波形根据所述第一询问频率信号上变频生成询问信号并发射；
将接收到的应答信号根据第一应答频率信号下变频生成应答波形；所述应答信号为根据对所述询问波形估计得到的时延和相位生成；
检测所述应答波形并根据所述应答波形估计所述应答装置的距离和速度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述应答波形估计所述应答装置的距离和速度，包括：
根据所述应答波形估计脉冲的相位和时延；
根据所述应答波形中脉冲与所述询问波形中脉冲的相对时延估计应答装置的距离；
根据应答波形中脉冲间的相对相位估计应答装置的速度。
8.一种应答方法，其特征在于，包括：
根据应答频率源生成的第二参考信号生成相参的第二询问频率信号和第二应答频率信号；
根据所述第二询问频率信号接收询问信号并将所述询问信号下变频成询问波形；
检测所述询问波形并根据所述询问波形估计得到时延和相位；
根据所述时延和相位生成应答波形；
将所述应答波形根据所述第二应答频率信号上变频成应答信号并发射。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述时延和相位生成应答波形，包括：
根据询问波形脉冲相位计算应答波形相应脉冲的相位；
确定应答波形的发射时刻并根据所述发射时刻与询问波形脉冲之间的时间间隔计算应答波形相应脉冲的时延；
根据所述应答波形脉冲的相位和时延确定应答波形。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据询问波形脉冲相位计算应答波形相应脉冲的相位，包括：
对询问波形中逐个脉冲的相位进行差分计算，得到相位差分结果Δφ＝φi-φi-1；其中，当前脉冲相位的估计值为φi，前一个脉冲相位的估计值为φi-1；
将所述相位差分结果调整至±π主值区间内，得到第一调整结果
根据询问频率fI和应答频率fT的比值k调整所述得到第二调整结果
根据所述第二调整结果进行积分累加运算得到当前应答脉冲相位其中，是前一个应答脉冲的相位。
11.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6至7任一所述方法的步骤。
12.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8至10任一所述方法的步骤。
13.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、以及一个或多个处理器，所述存储器用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如权利要求6至7任一所述的方法。
14.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、以及一个或多个处理器，所述存储器用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如权利要求8至10任一所述的方法。
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