[發明專利]一種對非配合無線通信終端信號到達時差提取方法

在審

• 申請號: 201710791055.2
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107422300A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 吳雙
• 申請（專利權）人: 蕪湖華創光電科技有限公司
• 主分類號: G01S5/06
• 分類號: G01S5/06
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙)11427
• 代理人: 陳娟

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種對非配合無線通信終端信號到達時差提取方法。

背景技術

隨著移動通信和移動互聯網的快速發展，無線通信用戶終端(例如手機、帶有WIFI功能的平板電腦，筆記本電腦等，以下簡稱為終端或用戶終端)越來越多，大多數人都會隨身攜帶手機等無線通信終端。在一些應用場合，例如災后對人員的搜救、抓捕犯罪嫌疑人、區域安防、反恐等需要在手機等終端非配合的狀態下獲取終端較為精確的位置信息,另外在建筑物內、隧道、橋梁下方等GPS信號被遮擋的環境下，終端無法通過內置的GPS接收機完成對自身的定位，也需要一些其他的手段來輔助獲取自身的位置。

現有的對非配合用戶終端進行定位的方法主要有以下幾種：

1)當終端為移動通信手機時，運營商通過后臺確定手機所在小區，進而大致確定其所在位置，然后在現場通過便攜式設備接收并測量手機信號的強度，按照信號增強的原則，引導操作人員逐漸逼近手機所在位置，這個方法需要較長時間的搜索過程，才能夠定位到目標手機終端；

2)當終端為移動通信手機時，可在現場通過偽基站誘發目標手機進入偽小區，然后通過測量用戶手機信號的強度或者到達角度間接計算出手機的位置。通過測量手機信號強度能大致估計出目標手機和測量者之間距離，但是誤差很大，利用這個信息通過多次測量來定位，定位誤差也會很大。通過在不同的位置測量信號到達角并交會，也可以確定手機的位置，但是要達到較高的定位精度，需要不同測量位置之間的距離(通常被稱之為基線長度)比較大，這在實際使用中非常不方便。而且角度測量需要接收機配置多個天線和接收通道，接收機的成本會比較高。

相比利用信號強度或者到達角度來定位輻射源，時差定位是一種性能良好、使用廣泛的輻射源定位技術。但是時差定位需要多個接收機之間保持同步，因此在部署使用上存在困難，同步也會導致接收機的成本升高，阻礙了時差定位在對非配合無線通信終端定位方面的應用。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種對非配合無線通信終端信號到達時差提取方法。

為實現上述目的，本發明提供了一種對非配合無線通信終端信號到達時差提取方法，包括以下步驟：

步驟1、目標終端信號到達接收站2和接收站1的真實時間差為：

信標信號到達接收站2和接收站1之間的真實時間差為：

上面公式中，接收站1測量得到信標信號和目標終端信號到達時間分別為T₁^ref和T₁^tar，接收站2測量得到信標信號和目標終端信號到達時間分別為和以發射時鐘為基準，接收站1時鐘超前發射|ΔT₁|，接收站2時鐘滯后發射|ΔT₂|；表示目標終端信號到達接收站1和接收站2的時間差，表示信標信號到達接收站1和接收站2的時間差。

步驟2、修正時鐘誤差，得到修正后目標終端信號到達接收站2和接收站1的時差為：

ΔL₂₁為信標分別與接收站2、接收站1之間的距離的差，C為光速。

優選的，所述步驟2的具體計算方法是：信標分別與接收站2、接收站1之間的距離的差記為ΔL₂₁，

則

將(3)式代入(1)式，得到步驟2中的(4)式。

優選的，所述計算信標和目標終端信號到達N個接收站中任意兩個的時間差的計算原理與步驟1原理相同，其中N≥2。

優選的，所述修正時鐘誤差，得到修正后目標終端信號到達N個接收站中任意兩個的時間差的計算原理與步驟2原理相同，其中N≥2。。

本發明的有益效果是：本發明提出一種不需要在多個接收機之間設置有線或者無線鏈路，僅僅通過利用已知位置的信標發射定標信號，就可以精確測量得到終端信號到達各個接收機之間的時間差，進而確定終端位置的方法。該方法不需要接收機之間建立同步鏈路或者保持通視，僅要求定位區域內接收機與信標通視，系統部署要求低，同時降低了接收機的成本。

附圖說明

圖1是本發明利用信標的時差測量定位系統組成示意圖。

圖2是本發明信號發射接收時間關系圖。

圖3是本發明對TD-SCDMA移動通信終端定位示意圖。

具體實施方式