一種基于線性調頻的增強羅蘭信號波形與調制方法技術

本申請涉及一種基于線性調頻的增強羅蘭信號波形與調制方法。通過獲取羅蘭C信號的時間寬度和頻率帶寬；根據時間寬度和所述頻率帶寬，確定線性調頻率；對初始羅蘭C信號的脈沖波形，根據線性調頻率進行線性調頻，將線性調頻后的脈沖根據預設相位編碼進行編排，得到基于線性調頻的增強羅蘭C信號波形。本發明專利技術中提出的增強羅蘭信號能夠提升數據傳輸速率，并且能夠通過脈沖壓縮提升接收靈敏度與抗干擾能力。夠通過脈沖壓縮提升接收靈敏度與抗干擾能力。夠通過脈沖壓縮提升接收靈敏度與抗干擾能力。

【技術實現步驟摘要】
一種基于線性調頻的增強羅蘭信號波形與調制方法


[0001]本申請涉及增強羅蘭信號波形設計
，特別是涉及一種基于線性調頻的增強羅蘭信號波形與調制方法。

技術介紹

[0002]目前典型的遠程地基導航系統，包括Omega以及Loran
?
C系統，信號體制類似，發射的信號為脈沖包絡信號。測距方式也類似于Loran
?
C，通過測量脈沖包絡時間差和載波相位差來得到距離差。但是這種信號體制也存在一定的局限性，比如不能連續測距、無法準確測速、測量精度不高等。
[0003]在羅蘭C信道上實現數據通信，必須對脈沖組重復周期(Grape Repetition interval簡稱：GRI)或脈沖編碼周期(Pulse Code Interval簡稱：PCI)脈沖內或脈沖間的參量，進行附加調制。在一般的模擬或數字通信系統中，人們通常從幅度、頻率、相位、脈沖位置等參量中選擇合適的對象作為調制參量，使通信得以實現并且性能最優。

技術實現思路

[0004]基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠實現增強羅蘭信號的測距、抗干擾能力的基于線性調頻的增強羅蘭信號波形與調制方法。
[0005]一種基于線性調頻的增強羅蘭信號波形，方法包括：
[0006]獲取羅蘭C信號的時間寬度和頻率帶寬；
[0007]根據時間寬度和頻率帶寬，確定線性調頻率；
[0008]對初始羅蘭C信號的脈沖波形，根據線性調頻率進行線性調頻，將線性調頻后的脈沖根據預設相位編碼進行編排，得到基于線性調頻的增強羅蘭C信號波形。
[0009]一種增強羅蘭信號脈沖組的調制方法，所述方法包括：
[0010]獲取電文信息，以及獲取增強羅蘭信號脈沖組；所述增強羅蘭信號脈沖組是上述任一種所述基于線性調頻的增強羅蘭信號波形；所述電文信息是14bit信息。
[0011]將所述電文信息按照奇偶拆分為兩組7bit信息。
[0012]將第一組7bit信息，采用BOK調制對一個脈沖組的除第一個脈沖的后7個脈沖進行調制。
[0013]將第二組7bit信息，按照增強羅蘭中的Eurofix數據傳輸協議中的三態脈沖調制，選取其中的128種組合代表數據調制。
[0014]采用8位walsh序列進行脈沖組的調制，生成一個脈沖信號組，并按照羅蘭c信號發射模式進行發射，完成數據調制。
[0015]上述一種基于線性調頻的增強羅蘭信號波形與調制方法，獲取羅蘭C信號的時間寬度和頻率帶寬；根據所述時間寬度和所述頻率帶寬，確定線性調頻率；對初始羅蘭C信號的脈沖波形，根據線性調頻率進行線性調頻，將線性調頻后的脈沖根據預設相位編碼進行編排，得到基于線性調頻的增強羅蘭C信號波形。本專利技術中提出的增強羅蘭信號能夠提升數
據傳輸速率，并且能夠通過脈沖壓縮提升接收靈敏度與抗干擾能力。
附圖說明
[0016]圖1為一個實施例中基于線性調頻的增強羅蘭信號波形的設計流程；
[0017]圖2為一個實施例中增強羅蘭信號脈沖組的調制方法的流程示意圖；
[0018]圖3為一個實施例中兩種線性調頻率下的典型信號脈沖波形示意圖；其中，(a)與(b)分別為線性調頻率取50MHz/s以及200MHz/s時的典型信號脈沖波形示意圖；
[0019]圖4為另一個實施例中兩種線性調頻率下信號的頻譜示意圖；其中，(a)與(b)分別為線性調頻率取50MHz/s以及200MHz/s時的信號的頻譜示意圖；
[0020]圖5為一個實施例中兩種線性調頻率下信號進行脈沖壓縮解壓之后的相關函數示意圖；其中，(a)與(b)分別為線性調頻率取50MHz/s以及200MHz/s時的信號進行脈沖壓縮解壓之后的相關函數示意圖；
[0021]圖6為一個實施例中增強羅蘭數據調制方法流程圖。
具體實施方式
[0022]為了使本申請的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本申請進行進一步詳細說明。應當理解，此處描述的具體實施例僅僅用以解釋本申請，并不用于限定本申請。
[0023]在一個實施例中，如圖1所示，提供了一種基于線性調頻的增強羅蘭信號波形，該方案包括如下步驟：
[0024]步驟100：獲取羅蘭C信號的時間寬度和頻率帶寬。
[0025]步驟102：根據時間寬度和頻率帶寬，確定線性調頻率。
[0026]具體的，對于線性調頻信號的線性調頻率是由頻率帶寬除以調頻信號的時間寬度得到。
[0027]步驟104：對初始羅蘭C信號的脈沖波形，根據線性調頻率進行線性調頻，將線性調頻后的脈沖根據預設相位編碼進行編排，得到基于線性調頻的增強羅蘭C信號波形。
[0028]具體的，羅蘭C系統至少包含有三個臺組成一個鏈，一個為主臺，其余的臺為副臺。由于羅蘭C系統工作于100kHz低頻頻率，無論是在陸地還是海上，地波傳播距離均很遠，為了消除100kHz低頻信號的天波對地波的干擾，羅蘭C系統采用脈沖組發射方式，即在一個周期中不是發射一個脈沖，而是發射一組具有一定間隔的脈沖組信號采用脈沖組的脈沖編碼信號體制。所有發射臺的信號載頻為100kHz，各臺通過時分來區別。同一鏈內的發射信號有嚴格的發射順序。在某一時刻，主臺首先發射一組脈沖，脈沖組由八個脈沖組成，相鄰兩個脈沖的間隔為1000微秒，主臺還在脈沖組的第八個脈沖之后2000微秒處發射第九個脈沖，稱之為標識脈沖，用于識別主、副臺。各副臺按照它們的發射延遲，也分別依次發射八個一組的脈沖組，副臺脈沖組內每個脈沖間隔為1000微秒。，如此周而復始。
[0029]相連的兩個脈沖組重復周期(Grape Repetition interval簡稱：GRI)采用不同的相位編碼，GRI
?
A和GRI
?
B構成一個PCI(Pulse Code Interval，脈沖編碼周期)，A和B的相位編碼(PC)按照指定的格式編排。作為優選，A和B的相位編碼采用8bit的walsh序列進行編組。
[0030]上述一種基于線性調頻的增強羅蘭信號波形中，通過獲取羅蘭C信號的時間寬度和頻率帶寬；根據時間寬度和所述頻率帶寬，確定線性調頻率；對初始羅蘭C信號的脈沖波形，根據線性調頻率進行線性調頻，將線性調頻后的脈沖根據預設相位編碼進行編排，得到基于線性調頻的增強羅蘭C信號波形。本專利技術中提出的增強羅蘭信號能夠提升數據傳輸速率，并且能夠通過脈沖壓縮提升接收靈敏度與抗干擾能力。
[0031]在其中一個實施例中，步驟104中預設相位編碼是采用8bit的walsh序列進行編組得到的，預設相位編碼為：
[0032][0033]其中，PC為相位編碼，PC的元素取值中“0”表示相位取值為0，“1”表示相位取值為π。
[0034]具體的，walsh序列的主要特征在于：相互之間完全正交。
[0035]相位編碼是7*8的矩陣，不同的長波站臺發送不同的walsh序列，通過walsh序列可實現區分；相位編碼不本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于線性調頻的增強羅蘭信號波形，其特征在于，所述方法包括：獲取羅蘭C信號的時間寬度和頻率帶寬；根據所述時間寬度和所述頻率帶寬，確定線性調頻率；對初始羅蘭C信號的脈沖波形，根據線性調頻率進行線性調頻，將線性調頻后的脈沖根據預設相位編碼進行編排，得到基于線性調頻的增強羅蘭C信號波形。2.根據權利要求1所述的信號波形，其特征在于，對初始羅蘭C信號的脈沖波形，根據線性調頻率進行線性調頻，將線性調頻后的脈沖根據預設相位編碼進行編排，得到基于線性調頻的增強羅蘭C信號波形，步驟中預設相位編碼是采用8bit的walsh序列進行編組得到的；所述預設相位編碼為：其中PC為相位編碼，PC的元素取值中“0”表示相位取值為0，“1”表示相位取值為π。3.根據權利要求1所述的信號波形，其特征在于，對初始羅蘭C信號的脈沖波形，根據線性調頻率進行線性調頻，將線性調頻后的脈沖根據預設相位編碼進行編排，得到基于線性調頻的增強羅蘭C信號波形，步驟中基于線性調頻的增強羅蘭C信號的脈沖表達式為：其中，i(t)為基于線性調頻的增強羅蘭C信號的脈沖電流，A為與峰值電流有關的常數；t為時間，τ為包周差，65微秒為脈沖包絡的上升至峰值的時間；ω0＝0.2πrad/us，PC為相位編碼，k為調頻率。4.一種增強羅蘭信號脈沖組的調制方法，其特征在于，所述方法包括：獲取電文信息，以及獲取增強羅蘭信號脈沖組；所述增強羅蘭信號脈沖組是權利要求1
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【專利技術屬性】
技術研發人員：黃新明，趙鑫，李井源，劉增軍，張可，陳雷，張鵬程，侯林源，孫廣富，王飛雪，
申請(專利權)人：中國人民解放軍國防科技大學，
類型：發明
國別省市：