[其他]多頻率通道識別系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85104037
• 申請日: 1985-05-21
• 公開（公告）號: CN85104037A
• 公開（公告）日: 1986-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬治·奈夫
• 申請（專利權(quán)）人: 柯比克西方數(shù)據(jù)公司
• 主分類號: G01S1/08
• 分類號: G01S1/08
• 代理公司: 上海專利事務(wù)所
• 代理人: 顏承根

發(fā)明的背景

本發(fā)明屬于無線電定位系統(tǒng)領(lǐng)域，更明確地說，本發(fā)明是屬于測距類型的定位系統(tǒng)，即通過測量一個固定的發(fā)射-應(yīng)答器和一個運(yùn)動的無線電收發(fā)機(jī)之間所傳輸?shù)墓潭l率測距信號的相位來測量它們之間的距離的定位系統(tǒng)。

無線電定位系統(tǒng)技術(shù)是為人所熟知的，下述的由Robert·L·Bruce發(fā)明並轉(zhuǎn)讓給受讓人的美國專利4011562里敘述的系統(tǒng)便是一個例子。在這種系統(tǒng)里，多個定位的發(fā)射-應(yīng)答器中的每一個與一個運(yùn)動的無線電收發(fā)機(jī)之間的距離是靠系統(tǒng)單元間傳輸?shù)挠幸粋€預(yù)定基頻的信號來測量的。這個距離用波長數(shù)（“雙向”測距系統(tǒng)則用半波長數(shù)）表示，也叫做“通道”（lanes）。這個距離確定了無線電收發(fā)機(jī)相對于發(fā)射-應(yīng)答器的位置。它是通過基頻波長乘以波長數(shù)來獲得的。正如大家所知，總的通道數(shù)，稱為通道計(jì)數(shù)，有整數(shù)和分?jǐn)?shù)兩部份。基頻信號位相的測量提供了分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)而不提供整數(shù)數(shù)據(jù)。一般地，通道計(jì)數(shù)的整數(shù)數(shù)據(jù)是通過連續(xù)將瞬時相位測量結(jié)果饋到一個連續(xù)積分計(jì)數(shù)器里去而得到的，每當(dāng)測量經(jīng)過360°時，計(jì)數(shù)的整數(shù)部份就加1。美國專利3，303，502敘述了使用這樣一個積分計(jì)數(shù)器的系統(tǒng)。

在使用單個信號頻率的測距系統(tǒng)里，通道計(jì)數(shù)的整數(shù)部份不正確是不是為奇的。當(dāng)基頻波長越過邊界時，由于大氣頻道傳輸特性的畸變或由于裝置運(yùn)轉(zhuǎn)所造成的相位延遲時間的變化，裝置發(fā)生的短暫故障就有可能造成這種不正確性。通道計(jì)數(shù)中的這一誤差將導(dǎo)致不正確地指示無線電收發(fā)機(jī)的位置。

美國專利4283726發(fā)表了減少通道計(jì)數(shù)中潛在模糊的頻率測距系統(tǒng)。在這系統(tǒng)里，有各自頻率的，但隔開一個預(yù)定頻率數(shù)的兩個信號結(jié)合而產(chǎn)生一個有極長波長的差頻。長波長消除了計(jì)算頻率通道的要求，提供了可靠的距離測量。但是，這個系統(tǒng)沒有考慮傳輸特性的變化，這種傳輸特性的變化會無法預(yù)計(jì)地影響兩個傳輸信號的相位，因此降低了距離測量的正確性。

上面提及的美國專利3303502里敘述了包含通道模糊分辨力的另一個系統(tǒng)。在這個專利的分辨力系統(tǒng)里，每個發(fā)射-應(yīng)答器發(fā)射多個頻率信號，它們在無線電收發(fā)機(jī)里不同地組合而產(chǎn)生種種差頻信號。差頻信號被有選擇地加到機(jī)電通道識別伺服機(jī)構(gòu)上，它提供了對應(yīng)于所選擇的差頻在-通道里位置的指示。操作者使用指示的位置與導(dǎo)航圖結(jié)合，正確地辨別其測距頻率通道。這個通道識別系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于無法通過比如一個從系統(tǒng)的通道識別單元到通道測量部份的反饋環(huán)路來自動地調(diào)節(jié)測距通道指示。

因此，有必要提供一個系統(tǒng)來自動地分辨出現(xiàn)在無線電測距系統(tǒng)的測距通道計(jì)數(shù)里的模糊度。

發(fā)明的摘要

本發(fā)明為識別無線電定位系統(tǒng)里的頻率通道提供一改進(jìn)的系統(tǒng)和方法，該定位系統(tǒng)準(zhǔn)確地顯示固定的發(fā)射-應(yīng)答器和運(yùn)動的無線電收發(fā)機(jī)之間的實(shí)際距離。

本發(fā)明的系統(tǒng)可用于包括至少一個產(chǎn)生基頻信號以及一個或多個通道識別頻率信號的發(fā)射-應(yīng)答器和一個運(yùn)動的無線電收發(fā)機(jī)的無線電定位系統(tǒng)。通過測量基頻信號的相位，測定無線電收發(fā)機(jī)本身和發(fā)射-應(yīng)答器之間的基頻通道表示的距離。本發(fā)明的系統(tǒng)通過將每一個通道識別頻率的計(jì)數(shù)變換成等效的識別頻率通道波長數(shù)並將測得的每一個通道識別頻率的相位與變換得的計(jì)數(shù)作比較來測試通道計(jì)數(shù)。變換得的距離包括一個相當(dāng)于通道識別信號的相位的分?jǐn)?shù)部份，將這個相位數(shù)值與測得的通道識別頻率相位的數(shù)值作比較，產(chǎn)生一個距離誤差信號，當(dāng)無線電收發(fā)機(jī)的實(shí)際位置偏離通道計(jì)數(shù)所指示的位置時，距離誤差會有一個非零的數(shù)值。距離誤差變換成距離，與另一個由較高的通道識別頻率所產(chǎn)生的更精細(xì)的距離誤差相結(jié)合，然后變換成構(gòu)成一個校正值的基頻通道計(jì)數(shù)，通道計(jì)數(shù)經(jīng)此校正值的校正即指示無線電收發(fā)機(jī)的實(shí)際位置。

通道變換和比較過程是對每一個通道識別頻率來實(shí)施的，所以產(chǎn)生多個距離誤差信號，每一個誤差信號同較高頻率通道識別信號的距離誤差信號相結(jié)合。結(jié)果是校正值的累加，它換算到基頻通道，並能與現(xiàn)時的，通道計(jì)數(shù)相結(jié)合而提供一校正了的，正確的通道計(jì)數(shù)。

本發(fā)明的系統(tǒng)包括多個距離誤差測量部份，每一部份都是基于各自測得的通道識別信號相位和對應(yīng)于通道計(jì)數(shù)的各自通道識別頻率的相位，以測量由通道計(jì)數(shù)所表示的位置和無線電收發(fā)機(jī)正確位置之間的差數(shù)。每一個距離誤差測量部份產(chǎn)生一個表示測得的差數(shù)的信號。差數(shù)累加部份響應(yīng)所提供的距離誤差信號，並把它們結(jié)合而產(chǎn)生一個代表校正值的通道校正信號，對累加通道計(jì)數(shù)進(jìn)行校正，並且將它轉(zhuǎn)換成一個相應(yīng)于實(shí)際位置的通道計(jì)數(shù)。