TDOA基本原理及应用.ppt
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1、1 1TDOATDOA基本原理及应用基本原理及应用2 2目录目录一、一、TDOA概念概念二、二、TDOA定位定位基本原理基本原理三、三、TDOA关键技术关键技术四、四、TDOA定位优点定位优点五、五、DOA与与TDOA的比较的比较六、六、无线电监测应用无线电监测应用3 3一、一、TDOA概念概念 Time Difference Of Arrival-TDOA 到达到达时间差差发射机发射机监测站监测站A监测站监测站BtAtB4 4距离差距离差距离差距离差=时间差时间差时间差时间差电磁波速度电磁波速度电磁波速度电磁波速度TA-TB=CONSTANTTA-TB=CONSTANT5 56 6二、二、T
2、DOA定位基本原理定位基本原理l基本原理基本原理:通通过测量量无无线电信信号号到到达达不不同同监测地地点点的的天天线单元元时间差差,来来对发射射无无线电信信号号的的发射源射源进行定位。行定位。注意:注意:TDOA定位不是定位不是TDOA测向向7 7TDOA定位流程定位流程l从从监测站站将将同同一一时间测量量同同一一信信号号得得到到的的数数据据发送送至主至主监测站站l主主监测站站分分别计算算出出无无线电信信号号到到达达两两个个监测站站天天线的的时间差(利用相关算法)差(利用相关算法)l根根据据两两站站之之间时间差差转换为距距离离差差,可可以以得得到到一一条条双曲双曲线;l 通通过三三个个或或多多
3、个个无无线电监测站站测得得的的时间差差可可以以得得到两条或多条双曲到两条或多条双曲线相交来相交来实现对发射源的定位射源的定位 8 8三、三、TDOA关键技术关键技术n n监测站高精度同步监测站高精度同步监测站高精度同步监测站高精度同步 实现方式:实现方式:GPSGPS、有线或无线方式、有线或无线方式误误差差量量级级时差误差时差误差距离误差距离误差1ns0.3m 1300mTDOA获取获取方法:方法:相关函数法相关函数法、广义相关法、相位谱法、广义相关法、相位谱法、高阶累计量法等。高阶累计量法等。9 9相关函数法相关函数法l基本原理:基本原理:通通过过计计算算两两个个监监测测站站同同时时接接收收
4、到到的的信信号号的的相相关关函函数数,来得到信号到达两个天线时间差。来得到信号到达两个天线时间差。假定:同一时刻,天线假定:同一时刻,天线1 1接收到的信号为接收到的信号为x x1 1 天天线线2 2接接收收到到的的信信号号为为x x2 2,考考虑虑到到接接收机的噪声收机的噪声n n1 1、n n2 2,则:,则:为信号到达两个天线时间差,为信号到达两个天线时间差,A A为两个信号的幅度比。为两个信号的幅度比。1010计算这两个信号的相关函数计算这两个信号的相关函数,得到:得到:l假定信号与噪声之假定信号与噪声之间互不相关互不相关0 因此得到:因此得到:当当t=时,相关函数时,相关函数Rx12
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