[发明专利]一种基于插值计算的高精度时差测量系统

说明书

本发明公开了一种基于插值计算的高精度时差测量系统，包括：数据处理单元，基于获取的数据信号中的至少两路脉冲信号进行平滑滤波，得到脉冲信号对应的时间差估算值；分析处理单元，基于获取的数据信号中的脉冲信号，并根据获取得时间差估算值，以及系统预设的额定时间差估算值和相位差估算值之间的对应关系，确定脉冲信号的相位差估算值；校正单元，用于对于数据信号的至少两路脉冲信号中，并对同一时间段内的对两路脉冲信号进行一致性校正。该发明提供的基于插值计算的高精度时差测量系统，通过联合测向处理运算可以更加精确的拟合出关于时间差的一次曲线，获得更高精度的曲线斜率，提高了时间差的估计精度。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及一种基于插值计算的高精度时差测量系统。

背景技术

目标利用多个已知辐射源的信号对自身进行定位的典型应用就是GPS全球卫星定位系统，它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时的导航服务。但是由于辐射源信号形式已知，接收机极容易受到电磁干扰，导致定位性能降低。另外，GPS接收机的响应时间相对较长，当目标处于高速、高旋、高过载的情况下。

而声阵列被动定位是一种利用目标音频信号来实现定位的探测技术，声音是典型的机械波，能够绕过障碍物传播，不容易受地形条件的影响。由于系统采用被动方式工作，具有很强的隐蔽性。但是声阵列定位系统的不足之处是探测范围比较小，只有当运动目标进入一定的范围内，阵列内的声传感器才能探测到音频信号，进而实现定位，因此具有局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于插值计算的高精度时差测量系统，用于解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于插值计算的高精度时差测量系统，包括：

数据处理单元，基于获取的数据信号中的至少两路脉冲信号进行平滑滤波，得到所述脉冲信号对应的时间差估算值；

分析处理单元，基于获取的所述数据信号中的所述脉冲信号，并根据获取得所述时间差估算值，以及系统预设的额定时间差估算值和相位差估算值之间的对应关系，确定所述脉冲信号的相位差估算值；

校正单元，用于对于所述数据信号的至少两路脉冲信号中，并对同一时间段内的对两路脉冲信号进行一致性校正，得到两路所述脉冲信号之间的时相校准系数，然后再通过所述时相校准系数对两路脉冲信号对应的时间差估算值和相位差估算值进行校正，分别得到时间差测量值和相位差测量值；

效验单元，用于对于所述数据信号的至少两路脉冲信号，根据所述两路脉冲信号对应的时间差测量值和相位差测量值进行联合测向处理运算，对校准时间数据给定判断。

作为优选的，所述数据信号至少包括两路脉冲信号中的每两路脉冲信号。

作为优选的，所述时间差估算值计算公式如下：

其中，τ表示时间差估算值，P表示F_(m)的谱线峰值，i表示F_(m)区间插值的个数，F_(m)表示离散傅里叶变换运算。

作为优选的，所述时间差估算值处理，基于对于所述数字信号类型的至少两路脉冲信号中的每两路脉冲信号，根据所述两路脉冲信号对应的时间差测量值，利用曲面拟合算法对所述时间差测量值进行插值运算，得到多个差值点，并根据多个所述差值点确定一个开口向上的二次曲面，基于所述二次曲面，得到时间差测量值组，公式如下：

其中，为相位差理论值与所述相位差测量值之间的误差，Δτ为时间差理论值与所述时间差测量值之间的误差；

基于上述公式，确定确定多个所述插值点的相位差测量值组，公式如下：