CN111224912B - 空地链路信号到达时间差确定方法、侦收站及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空地链路信号到达时间差确定方法、侦收站及存储介质，属于通信领域。包括：通过第一侦收站接收机载通信辐射源发送发射端发送的空地链路信号；采用预设算法计算获取空地链路信号的载波同步脉冲序列；根据载波同步脉冲序列以及预设的秒脉冲序列、重复脉冲序列，对比获取空地链路信号到达第一侦收站的第一到达时刻；根据第一到达时刻和第二侦收站转发的第二到达时刻计算获取空地链路信号的到达时间差。实现了无需机载通信辐射源提供相关的时间信息，而是预先设置第一侦收站和第二侦收站之间时间频率同步，再通过载波同步脉冲序列与每个侦收站本地秒脉冲序列、重复脉冲序列时间进行比较来确定到达时刻，最后彼此交互来计算到达时间差。

Description

空地链路信号到达时间差确定方法、侦收站及存储介质

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种空地链路信号到达时间差确定方法、侦收站及存储介质。

背景技术

针对空地通信场景中，例如无人机目标的多站无源时差定位技术中，需要确定多个接收站之间对同一空地链路信号的接收时间差。目前，主要采用的计算方式中，空地链路信号到达时间差都是在接收设备和机载通信辐射源设备的相互配合条件下，实现从机载通信辐射源设备到接收设备的到达时间估计，即需要获知机载通信辐射源的发送相关信息以及接收端的接收相关信息，再结合预设算法来计算空地链路信号到达每个接收站的时间。

但是，现有技术的工作模式不适合非合作空地链路信号到达时间差估计，在非合作的机载通信辐射源和接收站场景下，往往无法获知机载通信辐射源的相关信息，获取空地链路信号到达每个接收站时刻的时间基准不一致，进而导致无法准确估计多个接收站之间对同一空地链路信号的接收的到达时间差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空地链路信号到达时间差确定方法、侦收站及存储介质。以实现不需要机载通信辐射源提供的信息也能计算精确到达时间差。

本发明实施例的一方面，提供一种空地链路信号到达时间差确定方法，应用于时间估计装置的第一侦收站，所述装置包括所述第一侦收站和第二侦收站，所述第一侦收站和所述第二侦收站的时间频率同步，所述方法包括：

所述第一侦收站接收机载通信辐射源发送的空地链路信号；

所述第一侦收站采用预设算法计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列；

所述第一侦收站根据所述载波同步脉冲序列以及预设的秒脉冲序列、重复脉冲序列，对比获取所述空地链路信号到达所述第一侦收站的第一到达时刻；

所述第一侦收站根据所述第一到达时刻和所述第二侦收站发送的第二到达时刻计算获取所述空地链路信号的到达时间差，其中所述第二到达时刻为所述第二侦收站收到所述空地链路信号的时刻。

可选地，所述第一侦收站根据所述载波同步脉冲序列以及预设的秒脉冲序列、重复脉冲序列，对比获取所述空地链路信号到达所述第一侦收站的第一到达时刻，包括：

所述第一侦收站根据所述秒脉冲序列，按照预设周期提取世界标准时间UTC信息；

所述第一侦收站采用时间数字转换算法，测量获取每个所述UTC期间所述重复脉冲序列中每个脉冲上升沿与所述载波同步脉冲序列在所述重复脉冲序列后第一个载波同步脉冲上升沿之间的时间差；

所述第一侦收站根据所述时间差获取所述第一到达时刻。

可选地，所述第一侦收站接收机载通信辐射源发送的空地链路信号之前，还包括：

所述第一侦收站接收导航卫星发送的导航卫星信号；

所述第一侦收站根据所述导航卫星信号完成与第二侦收站之间的时间频率同步，并输出所述秒脉冲序列、所述重复脉冲序列以及频率基准信号。

可选地，所述第一侦收站采用预设算法计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列之前，还包括：

所述第一侦收站对所述空地链路信号进行低噪声放大和滤波处理，获取预处理后的空地链路信号；

所述第一侦收站采用本站本振信号对所述预处理后的空地链路信号进行下变频，获取所述空地链路信号对应的中频模拟信号，其中，所述本站本振信号根据频率基准信号获取；

所述第一侦收站通过模数转换，获取所述中频模拟信号对应的数字中频信号。

可选地，当所述空地链路信号为单载波空地链路信号时，所述第一侦收站采用预设算法计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列，包括：

所述第一侦收站根据所述数字中频信号以及本地载波，计算获取所述单载波空地链路信号的相位差；

所述第一侦收站根据所述相位差，获取所述单载波空地链路信号的相干载波；

所述第一侦收站对所述相干载波进行预设处理后，获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列。

可选地，当所述空地链路信号为OFDM空地链路信号时，所述第一侦收站采用预设算法计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列，包括：

所述第一侦收站将所述数字中频信号作为同相分量进行希尔伯特变换，得到相移90°的正交分量；

所述第一侦收站将所述同相分量和所述正交分量组合形成复数形式的数字中频信号；

所述第一侦收站采用预设载波同步算法对所述复数形式的数字中频信号进行处理，获取复数形式的相干载波；

所述第一侦收站采用取实部运算，计算获取所述复数形式的相干载波对应的实数形式的相干载波；

所述第一侦收站根据所述实数形式的相干载波，计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列。

本发明实施例的另一方面，提供一种侦收站，应用于时间估计装置的第一侦收站，所述装置包括所述第一侦收站和第二侦收站，所述第一侦收站和所述第二侦收站的时间频率同步，所述侦收站包括：

接收模块，用于接收机载通信辐射源发送的空地链路信号；

第一计算模块，用于采用预设算法计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列；

第一获取模块，用于根据所述载波同步脉冲序列以及预设的秒脉冲序列、重复脉冲序列，对比获取所述空地链路信号到达所述第一侦收站的第一到达时刻；

第二计算模块，用于根据所述第一到达时刻和所述第二侦收站发送的第二到达时刻计算获取所述空地链路信号的到达时间差，其中所述第二到达时刻为所述第二侦收站收到所述空地链路信号的时刻。

可选地，所述第一获取模块，具体用于根据所述秒脉冲序列，按照预设周期提取世界标准时间UTC信息；采用时间数字转换算法，测量获取每个所述UTC期间所述重复脉冲序列中每个脉冲上升沿与所述载波同步脉冲序列在所述重复脉冲序列后第一个载波同步脉冲上升沿之间的时间差；根据所述时间差获取所述第一到达时刻。

可选地，所述侦收站还包括：

第二接收模块，用于接收导航卫星发送的导航卫星信号；

输出模块，用于根据所述导航卫星信号完成与第二侦收站之间的时间频率同步，并输出所述秒脉冲序列、所述重复脉冲序列以及频率基准信号。

可选地，所述侦收站还包括：

第二获取模块，用于对所述空地链路信号进行低噪声放大和滤波处理，获取预处理后的空地链路信号；

第三获取模块采用本站本振信号对所述预处理后的空地链路信号进行下变频，获取所述空地链路信号对应的中频模拟信号，其中，所述本站本振信号根据频率基准信号获取；

第四获取模块通过模数转换，获取所述中频模拟信号对应的数字中频信号。

可选地，当所述空地链路信号为单载波空地链路信号时，第一计算模块，具体用于根据所述数字中频信号以及本地载波，计算获取所述单载波空地链路信号的相位差；根据所述相位差，获取所述单载波空地链路信号的相干载波；对所述相干载波进行预设处理后，获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列。

可选地，当所述空地链路信号为OFDM空地链路信号时，第一计算模块还具体用于将所述数字中频信号作为同相分量进行希尔伯特变换，得到相移90°的正交分量；将所述同相分量和所述正交分量组合形成复数形式的数字中频信号；采用预设载波同步算法和所述复数形式的数字中频信号，计算获取复数形式的相干载波；采用取实部运算，计算获取所述复数形式的相干载波对应的实数形式的相干载波；根据所述实数形式的相干载波，计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列。

本发明实施例的另一方面，提供一种侦收站，应用于时间估计装置的第一侦收站，所述装置包括所述第一侦收站和第二侦收站，所述第一侦收站和所述第二侦收站的时间频率同步，所述侦收站包括：存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现第一方面所提供方法的步骤。

本发明实施例的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现第一方面所提供方法的步骤。

本发明实施例的有益效果包括：

综上所述，本发明实施例提供一种空地链路信号到达时间差确定方法，通过第一侦收站接收机载通信辐射源发送的空地链路信号；第一侦收站采用预设算法计算获取空地链路信号的载波同步脉冲序列；第一侦收站根据载波同步脉冲序列以及预设的秒脉冲序列、重复脉冲序列，对比获取空地链路信号到达第一侦收站的第一到达时刻；第一侦收站根据第一到达时刻和第二侦收站发送的第二到达时刻计算获取空地链路信号的到达时间差。实现了无需机载通信辐射源提供相关的时间信息，而是先预先设置第一侦收站和第二侦收站之间时间频率同步，再通过载波同步脉冲序列与每个侦收站本地秒脉冲序列、重复脉冲序列时间进行比较来确定到达时刻，最后彼此交互来计算到达时间差，也就实现了不需要机载通信辐射源提供的信息也能计算精确到达时间差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的一种时间估计装置的结构示意图；

图2为本发明提供的一种空地链路信号到达时间差确定方法的流程示意图；

图3为本发明提供的一种空地链路信号到达时间差确定方法的流程示意图；

图4为一种空地链路信号到达时间差确定方法所涉及的波形序列示意图；

图5为一种空地链路信号到达时间差确定方法所涉及的波形序列示意图；

图6为一种空地链路信号到达时间差确定方法所涉及的波形序列示意图；

图7为本发明提供的一种空地链路信号到达时间差确定方法的流程示意图；

图8为本发明提供的一种空地链路信号到达时间差确定方法的流程示意图；

图9为本发明提供的一种空地链路信号到达时间差确定方法的流程示意图；

图10为本发明提供的一种空地链路信号到达时间差确定方法的流程示意图；

图11为本发明提供的一种侦收站结构示意图；

图12为本发明提供的一种侦收站结构示意图；

图13为本发明提供的一种侦收站结构示意图；

图14为本发明提供的一种侦收站结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本发明提供的一种时间估计装置的结构示意图。如图1所示该时间估计装置100包括：第一侦收站110和第二侦收站120，其中第一侦收站110与第二侦收站120通信连接。

其中，侦收站可以是接收空地链路信号的接收设备，空地链路信号可以是由空中机载辐射源向地面侦收站发送的信号，侦收站可以设置在地面，空地链路信号还可以是机载辐射源向空中侦收站发送的信号，此时侦收站可以设置在空中；为了获取空地链路信号的到达时间差，侦收站的个数可以设置为至少两个，侦收站的个数以及设置的位置，可以根据实际应用场景进行确定，本发明实施例对此不做限定。

针对空地通信场景中，第一侦收站110与第二侦收站120可以作为接收设备。空中发射端可以为机载通信辐射源，本申请实施例对此不做限定。

图2为本发明提供的一种空地链路信号到达时间差确定方法的流程示意图，应用于第一侦收站或第二侦收站，其执行的方法相同。其中，第一侦收站、第二侦收站的时间频率同步，可以通过预先配置、或者与同一第三方时钟进行同步等来实现，在此不作限制。

如图2所示，本实施例以第一侦收站作为执行主体为例进行说明，该方法包括：

步骤101、第一侦收站接收机载通信辐射源发送的空地链路信号。

具体地，第一侦收站可以对机载通信辐射源发送的空地链路信号进行检测，若检测到机载通信辐射源发送的空地链路信号，则对空地链路信号进行接收。以便后续步骤中对接收的空地链路信号进行处理。

需要说明的是，空地链路信号可以包括OFDM空地链路信号、单载波空地链路信号还可以是其他空地链路信号，本发明实施例对此不做限定。

步骤102、第一侦收站采用预设算法计算获取空地链路信号的载波同步脉冲序列。

由于第一侦收站在不同应用场景时接收到的空地链路信号不同，因此第一侦收站对接收的空地链路信号进行计算获取对应的载波同步脉冲序列也不同。其中预设算法可以包括：低噪放大、滤波、实数复数转换、相干载波恢复等算法，不同的空地链路信号进行计算获取载波同步脉冲序列所采用预设算法均不相同。

具体地，第一侦收站可以根据接收的空地链路信号调取空地链路信号对应的预设算法，根据预设算法可以对空地链路信号进行计算，最终可以得到空地链路信号对应的载波同步脉冲序列，便于与本地的其他脉冲进行比较。

步骤103、第一侦收站根据载波同步脉冲序列以及预设的秒脉冲序列、重复脉冲序列，对比获取空地链路信号到达第一侦收站的第一到达时刻。

也即通过将未知时间的载波同步脉冲序列与已知时间信息的预设的秒脉冲序列、重复脉冲序列进行比较，来获取空地链路信号到达第一侦收站的第一到达时刻，无需机载通信辐射源提供相关的时间信息。

步骤104、第一侦收站根据第一到达时刻和第二侦收站发送的第二到达时刻计算获取空地链路信号的到达时间差，其中第二到达时刻为第二侦收站收到空地链路信号的时刻。

其中，第二侦收站和第一侦收站接收同一空地链路信号，第二侦收站对空地链路信息执行与第一侦收站相同的操作，也获取到空地链路信号到达第二侦收站的第二到达时刻并发送给第一侦收站。进而可以由第一侦收站进行计算，最终得到空地链路信号的到达时间差。当然，也可以是第一侦收站向第二侦收站发送第一到达时刻，由第二侦收站完成计算，在此不作限制。

综上所述，本发明实施例提供一种空地链路信号到达时间差确定方法，通过第一侦收站接收机载通信辐射源发送的空地链路信号；第一侦收站采用预设算法计算获取空地链路信号的载波同步脉冲序列；第一侦收站根据载波同步脉冲序列以及预设的秒脉冲序列、重复脉冲序列，对比获取空地链路信号到达第一侦收站的第一到达时刻；第一侦收站根据第一到达时刻和第二侦收站发送的第二到达时刻计算获取空地链路信号的到达时间差，实现了无需机载通信辐射源提供相关的时间信息，而是预先设置第一侦收站和第二侦收站之间时间频率同步，再通过载波同步脉冲序列与每个侦收站本地秒脉冲序列、重复脉冲序列时间进行比较来确定到达时刻，最后彼此交互来计算到达时间差，也就实现了不需要机载通信辐射源提供的信息也能计算精确到达时间差。

参考图3上述步骤103还可以包括：

步骤1031、第一侦收站根据秒脉冲序列，按照预设周期提取世界标准时间UTC信息。

其中，UTC信息中包括多个重复脉冲序列，预设周期可以是一秒、十秒等预设时间，具体根据实际应用场景而定，本发明实施例对此不做限定。

例如，预设周期可以是每一秒，第一侦收站可以在秒脉冲序列的控制下，每一秒提取一次UTC信息，以便后续步骤中根据每一秒提取的UTC信息中重复脉冲序列进行计算获取空地链路信号的到达时间差。

需要说明的是，秒脉冲序列与重复脉冲序列是时间同步的，两者具有相干性，每一个秒脉冲序列上升沿必然与一个重复脉冲序列上升沿相对齐。秒脉冲序列和重复脉冲序列作为时间基准，载波同步脉冲序列与重复脉冲序列之间的时间延迟反映了空地链路信号到达侦收站的时刻信息。

步骤1032、第一侦收站采用时间数字转换算法，测量获取每个UTC期间重复脉冲序列中每个脉冲上升沿与载波同步脉冲序列在重复脉冲序列后第一个载波同步脉冲上升沿之间的时间差。

其中，时间数字转化算法用于在时间测量中将模拟的时间信息转换为数字信号，以输出了每一个脉冲与所设时间基准(起始点)相比被记录下来的时间。

具体地，第一侦收站通过时间转换算法可以将重复脉冲序列和载波同步脉冲序列上升沿之间的时间间隔转换为表示时间的数字信号，以重复脉冲序列的每一个脉冲上升沿作为时间基准，得到第一侦收站的重复脉冲序列的每一个脉冲上升沿和第一侦收站得到的载波同步脉冲序列的第一个脉冲上升沿之间的时间差，最终可以得到多个时间差组成的时间差序列。

步骤1033、第一侦收站根据时间差获取第一到达时刻。

其中，可以以重复脉冲序列的每一个脉冲上升沿作为时间基准，例如：以重复脉冲序列中的其中一个脉冲上升沿为例，将该脉冲上升沿的时刻记为a时刻，则时间差记为b，则第一到达时刻为a+b。

具体地，第一侦收站可以将根据重复脉冲序列和载波同步脉冲序列得到的时间差作为第一到达时刻，每一个重复脉冲序列上升沿可以对应得到一个第一到达时刻。最终第一侦收站可以得到多个第一到达时刻组成的第一到达时刻序列。

需要说明的是，每一个侦收站最终都可以得到空地链路信号到达该侦收站的到达时刻，侦收站的个数与得到的到达时刻序列的个数相对应，例如本发明实施例中涉及两个侦收站，最终可以得到第一侦收站对应的第一到达时刻序列和第二侦收站对应的第二到达时刻序列。

参考图4所示，可选地，第一侦收站可以根据空地链路信号计算得到的载波同步脉冲序列(3)以及预设的秒脉冲序列(1)、重复脉冲序列(2)进行对比，根据对比结果获取如图5所示，空地链路信号到达第一侦收站的第一到达时刻，多个第一到达时刻可以组成第一到达时刻序列。

参考图6，具体地，第一侦收站可以根据空地链路信号计算得到的多个第一到达时刻组成的第一到达时刻序列和第二侦收站发送的第二达到时刻组成的第二到达时刻序列，第一侦收站将第一到达时刻序列和第二到达时刻序列进行差值计算，可以得到多个时间差，最终可以得到一组时间差序列。

图6中(1)、(2)分别为第一侦收站的重复脉冲序列、载波同步脉冲序列，图6中(3)、(4)分别为第二侦收站的重复脉冲序列、载波同步脉冲序列。通过第一到达时刻和第二到达时刻可以计算得到如图6中(4)所示的空地链路信号的到达时间差，每一个重复脉冲序列的上升沿均可以计算得到一个对应的时间差，最终可以得到多个时间差组成的时间差序列。

参考图7，上述步骤101还可以包括：

步骤1011、第一侦收站接收导航卫星发送的导航卫星信号。

可选地，第一侦收站可以通过GPS/北斗卫星共视方法实现第一侦收站和其他侦收站之间高精度的时间频率同步。

需要说明的是，第一侦收站可以通过同一导航卫星来实现每个侦收站的时间频率同步，还可以通过其他方式来实现各个侦收站的时间频率同步，本发明实施例对此不做限定。

步骤1012、第一侦收站根据导航卫星信号完成时间频率同步，并输出秒脉冲序列、重复脉冲序列以及频率基准信号。

具体地，第一侦收站根据导航卫星信号完成第一侦收站与其他侦收站之间的时间频率同步，第一侦收站接收导航卫星信号后，输出第一侦收站的秒脉冲序列、重复脉冲序列以及频率基准信号。以便后续步骤中第一侦收站根据秒脉冲序列、重复脉冲序列以及频率基准信号进行计算。

参考图8，上述步骤102之前还可以包括：

步骤1021、第一侦收站对空地链路信号进行低噪声放大和滤波处理，获取预处理后的空地链路信号。

由于空地链路信号在传输过程容易受到其他外界因素的干扰，导致第一侦收站接收的空地链路信号受到影响不便后续进行处理，因此需要对空地链路信号进行低噪声方法和滤波处理。

具体地，第一侦收站可以对空地链路信号进行低噪声放大处理，获取增强后的空地链路信号，由于增强后的空地链路信号中存在其他干扰信号，则可以将空地链路信号中的其他干扰信号进行滤波处理，最终可以得到预处理后的空地链路信号。

步骤1022、第一侦收站采用本站本振信号对预处理后的空地链路信号进行下变频，获取空地链路信号对应的中频模拟信号。

其中，本站本振信号可以根据频率基准信号获取。

具体地，由于获取的空地链路信号为高频信号，为了便于后续处理，可以通过本站本振信号对预处理后的空地链路信号进行下变频，使得可以将高频信号转换为低频信号，最终可以得到空地链路信号对应的中频模拟信号。

步骤1023、第一侦收站通过模数转换，获取中频模拟信号对应的数字中频信号。

由于上述获取的空地链路信号为模拟信号，为了便于后续步骤计算获取空地链路信号的到达时间差，则需要对模拟信号进行转换。

具体地，将上述步骤中第一侦收站得到的中频模拟信号通过模数转换，最终可以得到中频模拟信号对应的数字中频信号。

空地链路信号为单载波空地链路信号时，参考图9，上述步骤102还可以包括：

步骤10211、第一侦收站根据数字中频信号以及本地载波，计算获取单载波空地链路信号的相位差。

具体地，第一侦收站可以将单载波空地链路信号对应的数字中频信号输入到科斯塔斯环或M相科斯塔斯环进行处理，通过鉴相器检测出本地载波与输入的单载波空地链路信号对应的数字中频信号的相位差。

步骤10222、第一侦收站根据相位差，获取单载波空地链路信号的相干载波。

具体地，根据上述步骤中获取的本地载波与输入的单载波空地链路信号对应的数字中频信号的相位差，再通过环路滤波器调节数控振荡器频率，环路稳定后输出单载波空地链路信号的相干载波。

步骤10233、第一侦收站对相干载波进行预设处理后，获取空地链路信号的载波同步脉冲序列。

具体地，对获取的单载波空地链路信号的相干载波通过放大、限幅和整形等处理，最终可以得到载波同步脉冲序列信号。

参考图10，当空地链路信号为OFDM空地链路信号时，上述步骤102还可以包括：

步骤10244、第一侦收站将数字中频信号作为同相分量进行希尔伯特变换，得到相移90°的正交分量。

具体地，当空地链路信号为OFDM空地链路信号时，可以将OFDM空地链路信号对应的数字中频信号作为同相分量进行希尔伯特变换，最终可以得到相移90°的正交分量。

步骤10255、第一侦收站将同相分量和正交分量组合形成复数形式的数字中频信号。

具体地，将上述步骤中得到的相移90°的正交分量信号和同相分量信号进行组合，最终可以形成以复数形式表达的数字中频信号。

步骤10266、第一侦收站采用预设载波同步算法对复数形式的数字中频信号进行处理，获取复数形式的相干载波。

具体地，第一侦收站采用预设载波同步算法将复数形式的数字中频信号分别通过在时域的小数倍频偏粗估计、在频域的整数倍频偏细估计和小数倍频偏细估计等处理环节得到OFDM信号的载波频偏，再通过小数倍粗频偏调整、整数倍频偏细调整、小数倍频偏细调整和载波频率同步可以得到复数形式的相干载波。

步骤10277、第一侦收站采用取实部运算，计算获取复数形式的相干载波对应的实数形式的相干载波。

具体地，将得到的复数形式的相干载波进行取实部运算，最终可以得到实数形式的相干载波。

步骤10288、第一侦收站根据实数形式的相干载波，计算获取空地链路信号的载波同步脉冲序列。

具体地，第一侦收站可以根据得到的实数形式的相干载波进行放大、限幅和整形等处理，最终可以得到载波同步脉冲序列。

综上所述，本发明实施例提供一种空地链路信号到达时间差确定方法，通过第一侦收站接收机载通信辐射源发送的空地链路信号；第一侦收站采用预设算法计算获取空地链路信号的载波同步脉冲序列；第一侦收站根据载波同步脉冲序列以及预设的秒脉冲序列、重复脉冲序列，对比获取空地链路信号到达第一侦收站的第一到达时刻；根据第一到达时刻和第二侦收站转发的第二到达时刻计算获取空地链路信号的到达时间差。实现了无需机载通信辐射源供相关的时间信息，而是先预先设置第一侦收站和第二侦收站之间时间频率同步，再通过载波同步脉冲序列与每个侦收站本地秒脉冲序列、重复脉冲序列时间进行比较来确定到达时刻，最后彼此交互来计算到达时间差，也就实现了不需要机载通信辐射源提供的信息也能计算精确到达时间差。

进一步地，第一侦收站接收导航卫星发送的导航卫星信号，使得第一侦收站可以和第二侦收站之间完成高精度的时间频率同步，通过第一侦收站和第二侦收站对空地链路信号进行处理，不需要机载通信辐射源提供的信息也能计算精确到达时间差。

参考图11，本发明实施例的另一方面，提供一种侦收站，应用于时间估计装置的第一侦收站，装置包括第一侦收站和第二侦收站，第一侦收站和第二侦收站的时间频率同步，需要说明的是，第二侦收站与第一侦收站结构相同，不再赘述。

侦收站包括：

接收模块201，用于第一侦收站接收机载通信辐射源发送的空地链路信号；

第一计算模块202，用于采用预设算法计算获取空地链路信号的载波同步脉冲序列；

第一获取模块203，用于根据载波同步脉冲序列以及预设的秒脉冲序列、重复脉冲序列，对比获取空地链路信号到达第一侦收站的第一到达时刻；

第二计算模块204；用于根据第一到达时刻和第二侦收站发送的第二到达时刻计算获取空地链路信号的到达时间差，其中第二到达时刻为第二侦收站收到空地链路信号的时刻。

可选地，第一获取模块203，具体用于根据秒脉冲序列，按照预设周期提取世界标准时间UTC信息；采用时间数字转换算法，测量获取每个UTC期间重复脉冲序列中每个脉冲上升沿与载波同步脉冲序列在重复脉冲序列后第一个载波同步脉冲上升沿之间的时间差；根据时间差获取第一到达时刻。

参考图12，可选地，侦收站还包括：

第二接收模块205，用于接收导航卫星发送的导航卫星信号；

输出模块206，用于根据导航卫星信号完成时间频率同步并输出秒脉冲序列、重复脉冲序列以及频率基准信号。

参考图13，可选地，侦收站还包括：

第二获取模块207，用于对空地链路信号进行低噪声放大和滤波处理，获取预处理后的空地链路信号；

第三获取模块208，用于采用本站本振信号对预处理后的空地链路信号进行下变频，获取空地链路信号对应的中频模拟信号，其中，本站本振信号根据频率基准信号获取；

第四获取模块209，用于通过模数转换，获取中频模拟信号对应的数字中频信号。

可选地，当空地链路信号为单载波空地链路信号时，第一计算模块202，具体用于根据数字中频信号以及本地载波，计算获取单载波空地链路信号的相位差；根据相位差，获取单载波空地链路信号的相干载波；对相干载波进行预设处理后，获取空地链路信号的载波同步脉冲序列。

可选地，当空地链路信号为OFDM空地链路信号时，第一计算模块202还具体用于将数字中频信号作为同相分量进行希尔伯特变换，得到相移90°的正交分量；将同相分量和正交分量组合形成复数形式的数字中频信号；采用预设载波同步算法对复数形式的数字中频信号进行处理，计算获取复数形式的相干载波；采用取实部运算，计算获取复数形式的相干载波对应的实数形式的相干载波；根据实数形式的相干载波，计算获取空地链路信号的载波同步脉冲序列。

参考图14，本发明还提供了一种侦收站，应用于时间估计装置的第一侦收站，该装置包括第一侦收站和第二侦收站，第一侦收站和第二侦收站的时间频率同步，侦收站包括：存储器301、处理器302，存储器301中存储有可在处理器302上运行的计算机程序，处理器302执行计算机程序时，实现上述方法的步骤。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述方法的步骤。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空地链路信号到达时间差确定方法，其特征在于，应用于时间估计装置的第一侦收站，所述装置包括所述第一侦收站和第二侦收站，所述第一侦收站和所述第二侦收站的时间频率同步，所述方法包括：

所述第一侦收站接收机载通信辐射源发送的空地链路信号；

所述第一侦收站采用预设算法计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列；

所述第一侦收站根据预设的秒脉冲序列，按照预设周期提取世界标准时间UTC信息；所述第一侦收站采用时间数字转换算法，测量获取每个所述UTC期间预设的重复脉冲序列中每个脉冲上升沿与所述载波同步脉冲序列在所述重复脉冲序列后第一个载波同步脉冲上升沿之间的时间差；所述第一侦收站根据所述时间差获取第一到达时刻；

所述第一侦收站根据所述第一到达时刻和所述第二侦收站发送的第二到达时刻计算获取所述空地链路信号的到达时间差，其中所述第二到达时刻为所述第二侦收站收到同一所述空地链路信号后执行与所述第一侦收站相同的操作后获取的所述空地链路信号到达所述第二侦收站的时刻。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一侦收站接收机载通信辐射源发送的空地链路信号之前，还包括：

所述第一侦收站接收导航卫星发送的导航卫星信号；

所述第一侦收站根据所述导航卫星信号完成与第二侦收站之间的时间频率同步，并输出所述秒脉冲序列、所述重复脉冲序列以及频率基准信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一侦收站采用预设算法计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列之前，还包括：

所述第一侦收站对所述空地链路信号进行低噪声放大和滤波处理，获取预处理后的空地链路信号；

所述第一侦收站采用本站本振信号对所述预处理后的空地链路信号进行下变频，获取所述空地链路信号对应的中频模拟信号，其中，所述本站本振信号根据频率基准信号获取；

所述第一侦收站通过模数转换，获取所述中频模拟信号对应的数字中频信号。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述空地链路信号为单载波空地链路信号时，所述第一侦收站采用预设算法计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列，包括：

所述第一侦收站根据所述数字中频信号以及本地载波，计算获取所述单载波空地链路信号的相位差；

所述第一侦收站根据所述相位差，获取所述单载波空地链路信号的相干载波；

所述第一侦收站对所述相干载波进行预设处理后，获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述空地链路信号为OFDM空地链路信号时，所述第一侦收站采用预设算法计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列，包括：

所述第一侦收站将所述数字中频信号作为同相分量进行希尔伯特变换，得到相移90°的正交分量；

所述第一侦收站将所述同相分量和所述正交分量组合形成复数形式的数字中频信号；

所述第一侦收站采用预设载波同步算法对所述复数形式的数字中频信号进行处理，获取复数形式的相干载波；

所述第一侦收站采用取实部运算，计算获取所述复数形式的相干载波对应的实数形式的相干载波；

所述第一侦收站根据所述实数形式的相干载波，计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列。

6.一种侦收站，其特征在于，应用于时间估计装置的第一侦收站，所述装置包括所述第一侦收站和第二侦收站，所述第一侦收站和所述第二侦收站的时间频率同步，所述侦收站包括：

接收模块，用于接收机载通信辐射源发送的空地链路信号；

第一计算模块，用于采用预设算法计算获取所述空地链路信号的载波同步脉冲序列；

获取模块，具体用于根据预设的秒脉冲序列，按照预设周期提取世界标准时间UTC信息；采用时间数字转换算法，测量获取每个所述UTC期间预设的重复脉冲序列中每个脉冲上升沿与所述载波同步脉冲序列在所述重复脉冲序列后第一个载波同步脉冲上升沿之间的时间差；根据所述时间差获取第一到达时刻；

第二计算模块；用于根据所述第一到达时刻和所述第二侦收站发送的第二到达时刻计算获取所述空地链路信号的到达时间差，其中所述第二到达时刻为所述第二侦收站收到同一所述空地链路信号后执行与所述第一侦收站相同的操作后获取的所述空地链路信号到达所述第二侦收站的时刻。

7.一种侦收站，其特征在于，应用于时间估计装置的第一侦收站，所述装置包括所述第一侦收站和第二侦收站，所述第一侦收站和所述第二侦收站的时间频率同步，所述侦收站包括：存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述权利要求1至5任一项所述的方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

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