[发明专利]基于TDOA的目标模拟信号光子链路传输延时测量装置

说明书

本发明提出一种基于TDOA的多频段目标模拟信号光子链路传输延时测量装置，目标模拟信号与延时测量信号分时占用第一波长的第一光信号和第二波长的第二光信号通过光通道进行传输。目标模拟系统加电后，先通过发送和接收端的FPGA分别控制对应的第一、第二、第三、第四光开关切换至延时测量通道传输延时测量信号，对光子链路进行延时测量，将基于回传的延时测量信号得到延时测量信息通过以太网模块上报主控计算机，主控计算机记录延时测量数据并下发指令将发送端和接收端的FPGA分别控制对应的第一、第二、第三、第四光开关切换至目标模拟信号传输通道以传输目标模拟信号。能实现单路目标模拟信号光子链路传输延时高精度测量。

技术领域

本发明涉及目标辐射源模拟技术领域，特别涉及一种基于TDOA的目标模拟信号光子链路传输延时测量装置。

背景技术

在分布式到达时差(TDOA)定位系统中，通过确定辐射源到达空间离散分布的N个传感器的到达时间(TOA)或到达时差(TDOA)来确定辐射源的位置信息。基于TDOA信息的目标模拟系统是通过N路射频信号发生器产生携带TDOA信息的N路射频信号，并将产生的N路射频信号分别传输给TDOA定位系统中对应的N个传感器，以模拟目标辐射源的运动轨迹。由于射频信号发生器与N个传感器(空间分布区域跨度大)之间的距离较远，而基于微波光子链路传输射频信号具有带宽大、损耗低、隐蔽性好、不受电磁噪声干扰、体积小、重量轻等优点，因此采用该方案传输目标模拟信号可以满足目标模拟系统远距离、高保真度的性能需求。基于TDOA的目标模拟系统组成见图1。

从图1可见，目标模拟系统需要通过射频、光纤链路分别向空间离散分布的N个传感器传输N路多波段目标模拟信号。射频链路的传输延时可以通过选择延时特性一致的同型号同批次器件以及长度一致的同型号同批次射频电缆来补偿掉，即由相同一致射频链路引起的TDOA趋于零。光纤传输路径长度的不一致性及光信号传输环境的不确定性使得光子链路传输延时具有未知性，这要求目标模拟系统的光子链路不仅要具备目标模拟信号远距离、高保真度传输功能，还要精确测量N路目标模拟信号经过光子链路的传输延时并上报系统，目标模拟系统的主控计算机记录这些传输延时测量值，根据这些数据实时校正所产生的N路目标模拟信号携带的TDOA信息。同时，这些不利因素和约束关系也增加了精确测量目标模拟信号经过光子链路传输延时的技术难度。因此，为产生TDOA信息精确控制的N路多频段宽带射频信号，精确测量目标模拟信号经光子链路传输延时是重要环节。

综上所述，基于TDOA的目标模拟系统光子链路的主要功能是传输带TDOA信息的多路多频段目标模拟信号，为保证目标模拟信号中所含的TDOA信息精度足够高，需要精确测量目标模拟信号经过光子链路的传输延时。一般要求目标模拟信号光子链路传输延时测量精度是传感器TDOA测量精度的1/3以上，延时测量精度越高，模拟的辐射源航迹精度越高。

发明内容

本发明提出一种基于TDOA的目标模拟信号光子链路传输延时测量装置，旨在解决在基于TDOA信息的目标模拟系统中，在通过光子链路远距离、低失真传输多路多频段目标模拟信号的基础上，需要精确测量多频段目标模拟信号经过光子链路的传输延时的技术问题。