[發明專利]一種無線電導航系統

在審

• 申請號: 201610680698.5
• 申請日: 2016-08-17
• 公開（公告）號: CN107765214A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 張夢婷;陳璞;魏學東;王袆敏;徐麗娜;劉通
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 王世磊

技術領域

本發明屬于無線導航技術領域，涉及一種無線電導航系統。

背景技術

在基于無線電測量的定位系統中，接收機通過接收位置已知的導航信標臺發射的導航定位信號，經由幾何技術(例如，雙曲線定位、圓-圓定位法)求解出未知的用戶位置。而無線電導航信號在復雜電磁環境中傳播時，到達接收端的信號不僅包括通過直視路徑到達的直射波，還包括通過不同傳播路徑達到的反射波和散射波，這些通過不同傳播路徑到達的信號通常擁有不同的信號幅度、相位和傳播時延，接收端接收到的信號就是這些不同路徑信號的疊加，疊加之后的信號有可能增強也有可能相互抵消，形成多徑衰落，使得無線電導航信號的質量受到嚴重影響。

此外，為實現無線電導航定位，一般需要同時接收來自多個導航信標臺的導航定位信號，但在許多情況下，接收機無法檢測到較弱的導航信標臺信號(例如，接收機距離較遠時)，此時就需要采取一定的技術手段，來提高接收機檢測弱導航信號的靈敏度。

發明內容

本發明解決的技術問題：提供一種能夠改善無線電導航信號質量的無線電導航系統。

本發明的技術方案：一種無線電導航系統，所述的系統包括信號生成端、發射端和接收端，其特征為：信號生成端對同一導航信息，生成兩個頻點的無線電導航信號，發射端包括兩根發射天線，每根天線分別發送兩個頻點的無線電導航信號；

接收端包括一根天線，接收端通過該根天線同時接收四路無線電導航信號，并對接收的信號進行合并處理。

進一步，發射端的兩根天線在空間距離上至少相隔10個無線電載波的波長。

進一步，兩個頻點間的頻率間隔大于相干帶寬。

進一步，接收端通過無線電信號選擇合并、等增益合并或最大比合并的方法對接收的信號進行合并處理。

本發明的有益效果：在信號發射端采用兩根發射天線，每根天線分別發送兩個頻點的無線電導航信號，對同一導航信息，提供四路導航信號副本，在接收端對接收到的四路導航信號副本采用選擇合并、等增益合并或最大比合并的方法進行合并，從而改善接收無線電導航信號質量，提高無線電測量精度。

附圖說明

圖1為本發明原理的示意圖。

具體實施方式

以下結合圖1對本發明做進一步說明，所述的無線電導航系統包括信號生成端、發射端和接收端，其特征為：信號生成端對同一導航信息，生成兩個頻點的無線電導航信號，發射端包括兩根發射天線，每根天線分別發送兩個頻點的無線電導航信號；接收端包括一根天線，接收端通過該根天線同時接收四路無線電導航信號，并對接收的信號進行合并處理。

發射端的兩根天線在空間距離上至少相隔10個無線電載波的波長。兩個頻點間的頻率間隔大于相干帶寬，如果無線電導航信號傳輸過程中所經歷的最大多徑時延擴展為T_m，那么相干帶寬為B_c＝1/T_m(理論上要求T_m小于一個碼元的持續時間T_b)。這樣，可以認為發射的四路導航信號在空間經歷的衰落是不相關的。

接收端通過無線電信號選擇合并、等增益合并或最大比合并的方法對接收的信號進行合并處理。

1)選擇合并(SC)：選擇合并先將接收到的4路導航信號副本送入選擇邏輯，選擇邏輯會從4路導航信號副本中選擇具有最高信噪比的信號作為輸出，也稱為開關式相加。

2)等增益合并(EGC)：也稱相位均衡，將接收到的4路導航信號副本進行同相迭加，迭加時4路信號的權重相同，等增益合并后輸出信號包絡為：

其中，r_i是第i路導航信號副本的包絡，r_EGC為等增益合并后的信號包絡。

3)最大比合并(MRC)：最大比合并是一種比較好的信號合并方式，對4路導航信號副本進行加權相加，權重由各路信號所對應的信號電壓和噪聲功率的比值決定，即最大比合并后輸出信號包絡為：

其中，a_i＝r_i/N_i是第i路導航信號副本的權值，即第i路導航信號副本的信噪比，N_i是第i路噪聲功率。