[發(fā)明專利]OFDM通信體制雙向高精度測(cè)距系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010609940.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN111884972A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)平;劉田;張毅;余湋;袁田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所)
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26;G01S11/08
• 代理公司: 成飛(集團(tuán))公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種OFDM通信體制雙向高精度測(cè)距系統(tǒng)，包括：需要進(jìn)行雙向距離測(cè)量的節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B，其特征在于：在雙向測(cè)距中，節(jié)點(diǎn)A基于正交頻分多路復(fù)用OFDM波形發(fā)射測(cè)量時(shí)隙1，并記錄發(fā)射時(shí)刻t_A,1，節(jié)點(diǎn)B接收測(cè)量時(shí)隙1，對(duì)測(cè)量參考信號(hào)進(jìn)行精確的OFDM分?jǐn)?shù)倍符號(hào)時(shí)偏估計(jì)，得到節(jié)點(diǎn)B接收測(cè)量時(shí)隙1的精確時(shí)刻t_B,2；同理，節(jié)點(diǎn)B基于OFDM波形發(fā)射測(cè)量時(shí)隙2，并將測(cè)量時(shí)隙1接收時(shí)刻t_B,2和測(cè)量時(shí)隙2發(fā)射時(shí)刻t_B,3填入MAC頭后面的時(shí)間戳信息域；節(jié)點(diǎn)A接收測(cè)量時(shí)隙2，對(duì)測(cè)量參考信號(hào)進(jìn)行精確的OFDM分?jǐn)?shù)倍符號(hào)時(shí)偏估計(jì)，得到節(jié)點(diǎn)A接收測(cè)量時(shí)隙2的精確時(shí)刻t_A,4；節(jié)點(diǎn)A對(duì)測(cè)量時(shí)隙2的數(shù)據(jù)信道進(jìn)行解調(diào)和MAC數(shù)據(jù)包解析，得到t_B,2和t_B,3；節(jié)點(diǎn)A利用光速C，計(jì)算偽距1為計(jì)算偽距2為節(jié)點(diǎn)A利用雙向測(cè)距原理，得到真實(shí)距離的測(cè)量值為

2.如權(quán)利要求1所述的OFDM通信體制雙向高精度測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于：節(jié)點(diǎn)A包括：節(jié)點(diǎn)A測(cè)量時(shí)隙發(fā)射單元(1)，順次串聯(lián)的節(jié)點(diǎn)A測(cè)量時(shí)隙接收單元(2)、節(jié)點(diǎn)A接收時(shí)刻計(jì)算單元(3)、時(shí)間戳解析單元(4)和距離計(jì)算單元(5)；節(jié)點(diǎn)B包括：順次串聯(lián)的節(jié)點(diǎn)B測(cè)量時(shí)隙接收單元(6)、節(jié)點(diǎn)B接收時(shí)刻計(jì)算單元(7)、時(shí)間戳填充單元(8)和測(cè)量時(shí)隙發(fā)射單元(9)。

3.如權(quán)利要求2所述的OFDM通信體制雙向高精度測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于：節(jié)點(diǎn)A測(cè)量時(shí)隙接收單元接收測(cè)量時(shí)隙2，并記錄接收OFDM整數(shù)倍符號(hào)邊界時(shí)刻t′_A,4；節(jié)點(diǎn)A接收時(shí)刻計(jì)算單元進(jìn)行精確的OFDM分?jǐn)?shù)倍符號(hào)時(shí)偏估計(jì)，得到Δt_A,4；節(jié)點(diǎn)A接收時(shí)刻計(jì)算單元對(duì)t′_A,4進(jìn)行補(bǔ)償，得到節(jié)點(diǎn)A接收測(cè)量時(shí)隙2的精確時(shí)刻為t_A,4＝t′_A,4+Δt_A,4。

4.如權(quán)利要求2所述的OFDM通信體制雙向高精度測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于：節(jié)點(diǎn)B測(cè)量時(shí)隙接收單元接收測(cè)量時(shí)隙1，并記錄接收OFDM整數(shù)倍符號(hào)邊界時(shí)刻t′_B,2；接收時(shí)刻計(jì)算單元進(jìn)行精確的OFDM分?jǐn)?shù)倍符號(hào)時(shí)偏估計(jì)，得到Δt_B,2；節(jié)點(diǎn)B的接收時(shí)刻計(jì)算單元對(duì)t′_B,2進(jìn)行補(bǔ)償，得到節(jié)點(diǎn)B接收測(cè)量時(shí)隙1的精確時(shí)刻為：t_B,2＝t′_B,2+Δt_B,2。

5.如權(quán)利要求1所述的OFDM通信體制雙向高精度測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于：基于正交頻分多路復(fù)用OFDM波形的測(cè)量時(shí)隙，包含：數(shù)據(jù)信道和測(cè)量參考信號(hào)兩部分內(nèi)容，其中，數(shù)據(jù)信道中的MAC數(shù)據(jù)包承載發(fā)送端記錄的時(shí)間戳信息和通信業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，在MAC頭后面的時(shí)間戳信息域中填入時(shí)間戳信息，然后再填充通信業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；測(cè)量參考信號(hào)用于測(cè)量OFDM分?jǐn)?shù)倍符號(hào)時(shí)偏的精確估計(jì)值。

6.如權(quán)利要求1所述的OFDM通信體制雙向高精度測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于：在OFDM分?jǐn)?shù)倍符號(hào)時(shí)偏估計(jì)中，節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B的接收時(shí)刻計(jì)算單元采樣相同的算法對(duì)測(cè)量參考信號(hào)進(jìn)行OFDM符號(hào)內(nèi)精確時(shí)偏的測(cè)量：首先，對(duì)接收的測(cè)量參考信號(hào)進(jìn)行去CP、快速傅里葉變換FFT處理，得到OFDM頻域信號(hào)。

7.如權(quán)利要求6所述的OFDM通信體制雙向高精度測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于：節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B的接收時(shí)刻計(jì)算單元提取接收的導(dǎo)頻信號(hào)Y_k，并根據(jù)發(fā)射機(jī)發(fā)射的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)X_k，對(duì)接收的導(dǎo)頻信號(hào)Y_k進(jìn)行最小二乘LS(Least Square)估計(jì)k＝0,1,…,N-1。

8.如權(quán)利要求7所述的OFDM通信體制雙向高精度測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于：節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B的接收時(shí)刻計(jì)算單元根據(jù)相關(guān)運(yùn)算的間隔子載波個(gè)數(shù)Δk對(duì)LS估計(jì)值進(jìn)行共軛相關(guān)處理并對(duì)相關(guān)值進(jìn)行累積處理提取相關(guān)值累積后的相位信息