一种适用于伪卫星系统的无线同步系统及方法与流程

本发明涉及伪卫星系统，特别涉及一种适用于伪卫星系统的无线同步系统及方法。

背景技术：

1、gnss(globalnavigationsatellitesystem，全球导航卫星系统)卫星能在全球地表附近提供全天候的定位导航和授时服务，gnss卫星运行在距离地表约2万公里的轨道上，但由于距离较远，导致地面接收信号微弱，并且容易受建筑物、丛林等障碍物的遮挡，特别是室内及地下空间的定位导航难以通过gnss卫星实现。而采用伪卫星技术，在需要定位导航的室内空间部署伪卫星，可对gnss卫星进行增强和补充，使用同一套终端来实现室内外一体的定位导航，具有极大的优势和竞争力。

2、伪卫星的部署需重点解决高精度时间、频率同步的难题，通常可采用有线同步的方式实现伪卫星的星间同步。共用频率源的多通道发射机模拟多颗伪卫星，并将多个通道的发射信号通过电缆连接到各个发射天线，或通过电缆将时间频率的同步信号分发到各分布式的伪卫星节点，各伪卫星节点使用外部参考工作产生调制的伪卫星信号，从而实现同步。

3、上述通过电缆有线连接的方式实现同步在技术上的复杂度较低，易于实现且稳定性高，应用于部分场景时优势明显。但在实际场景中，由于环境多样，施工的安全性和隐蔽性和美观性要求不一，例如部分场景中二次施工需进行二次评估和认证，且部分场景中施工难度大、施工成本高，故采用有线同步的方式可行性较低。因此，如何通过无线同步的方式实现伪卫星的同步是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种适用于伪卫星系统的无线同步系统及方法，旨在通过无线同步的方式实现伪卫星的同步。

2、本发明实施例提供了一种适用于伪卫星系统的无线同步系统，包括：

3、主发射器，用于生成并发射第一信号；

4、多个从发射器，分别与所述主发射器无线连接，且分别用于接收所述第一信号，并对所述第一信号进行切片抽取，以及将所述第一信号进行频率转换为第二信号，然后采用分时发送的方式向外发射第二信号；其中，所述第一信号和第二信号的频谱无混叠；

5、接收器，用于接收所述第二信号。

6、进一步的，所述第一信号为时间脉冲信号组合；

7、所述主发射器用于连续发射n个持续时间为t的脉冲信号，n个脉冲信号采用不同的扩频码序列进行调制，且每个脉冲信号的占空比为1/n，n*t为1个循环周期，n个脉冲信号的伪码和载波的相位保持连续。

8、进一步的，所述从发射器设置有n个；

9、n个所述从发射器用于分别接收所述主发射器发射的第一信号中的n个脉冲信号，并对所述脉冲信号进行同步处理，以确定各脉冲信号的边界及顺序。

10、进一步的，所述从发射器用于对接收到的脉冲信号进行时隙抽取，得到所述第二信号，并对所述第二信号进行发射；其中，所述第二信号的占空比为1/n。

11、进一步的，n个所述从发射器用于轮询发射第二信号，且各从发射器始终在固定时刻发射某一固定序号的脉冲信号。

12、进一步的，n个所述从发射器用于从所述第一信号中提取出脉冲信号的起止时间，并按照所述起止时间对第二信号进行发射控制；其中，第i个从发射器i的信号发射时间为(i-1)*t～i*t，1≤i≤n。

13、进一步的，所述第一信号具有第一频率；

14、所述从发射器用于在接收到具有第一频率的所述第一信号后，对所述第一信号进行滤波、低噪声放大、混频以及放大操作，得到具有第二频率的所述第二信号，其中，所述第一频率与第二频率之间的频率间隔大于信号带宽。

15、进一步的，所述主发射器具有全向发射天线；

16、n个所述从发射器安装于覆盖区域内的n个位置，以模拟n颗伪卫星。

17、本发明实施例还提供了一种适用于伪卫星系统的无线同步方法，包括：

18、通过主发射器生成并发射第一信号；

19、通过多个从发射器分别接收所述第一信号，并对所述第一信号进行切片抽取，以及将所述第一信号进行频率转换为第二信号，然后采用分时发送的方式向外发射第二信号；其中，所述第一信号和第二信号的频谱无混叠；

20、通过接收器接收所述第二信号。

21、进一步的，所述第一信号为时间脉冲信号组合；

22、所述通过主发射器生成并发射第一信号包括：

23、通过所述主发射器连续发射n个持续时间为t的脉冲信号，并对n个脉冲信号采用不同的扩频码序列进行调制，且设置每个脉冲信号的占空比为1/n，以及设置n*t为1个循环周期；其中，n个脉冲信号的伪码和载波的相位保持连续。

24、本发明实施例提供了一种适用于伪卫星系统的无线同步系统及方法，该系统包括：主发射器，用于生成并发射第一信号；多个从发射器，分别与所述主发射器无线连接，且分别用于接收所述第一信号，并对所述第一信号进行切片抽取，以及将所述第一信号进行频率转换为第二信号，然后采用分时发送的方式向外发射第二信号；其中，所述第一信号和第二信号的频谱无混叠；接收器，用于接收所述第二信号。本发明实施例通过主发射器与从发射器的设计，可使用单个主发射器配合多个从发射器来实现伪卫星系统的无线化部署，信号由主发射器产生，多个伪卫星信号共用一个主发射器，多个从发射器分别与主发射器通过无线的方式进行连接，并将主发射器的信号切片抽取后，经频率转换向外发射。本发明实施例中所述的主发射器的资源利用率高且时间频率同步性能好，所述的从发射器结构简单，易于实现，故本发明实施例能够以极小的硬件成本实现伪卫星间的时间频率同步。

技术特征：

1.一种适用于伪卫星系统的无线同步系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的适用于伪卫星系统的无线同步系统，其特征在于，所述第一信号为时间脉冲信号组合；

3.根据权利要求2所述的适用于伪卫星系统的无线同步系统，其特征在于，所述从发射器设置有n个；

4.根据权利要求3所述的适用于伪卫星系统的无线同步系统，其特征在于，所述从发射器用于对接收到的脉冲信号进行时隙抽取，得到所述第二信号，并对所述第二信号进行发射；其中，所述第二信号的占空比为1/n。

5.根据权利要求4所述的适用于伪卫星系统的无线同步系统，其特征在于，n个所述从发射器用于轮询发射第二信号，且各从发射器始终在固定时刻发射某一固定序号的脉冲信号。

6.根据权利要求5所述的适用于伪卫星系统的无线同步系统，其特征在于，n个所述从发射器用于从所述第一信号中提取出脉冲信号的起止时间，并按照所述起止时间对第二信号进行发射控制；其中，第i个从发射器i的信号发射时间为(i-1)*t～i*t，1≤i≤n。

7.根据权利要求1所述的适用于伪卫星系统的无线同步系统，其特征在于，所述第一信号具有第一频率；

8.根据权利要求1所述的适用于伪卫星系统的无线同步系统，其特征在于，所述主发射器具有全向发射天线；

9.一种适用于伪卫星系统的无线同步方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的适用于伪卫星系统的无线同步方法，其特征在于，所述第一信号为时间脉冲信号组合；

技术总结本发明公开了一种适用于伪卫星系统的无线同步系统及方法，该系统包括：主发射器，用于生成并发射第一信号；多个从发射器，分别与主发射器无线连接，且用于接收第一信号，并将第一信号进行频率转换为第二信号，然后采用分时发送的方式向外发射第二信号；其中，第一信号和第二信号的频谱无混叠；接收器，用于接收第二信号。本发明通过主发射器与从发射器的设计，可使用单个主发射器配合多个从发射器来实现伪卫星系统的无线化部署，多个伪卫星信号共用一个主发射器，多个从发射器与主发射器通过无线的方式进行连接，并将主发射器的信号切片抽取后，经频率转换向外发射。主发射器资源利用率高且时间频率同步性能好，从发射器结构简单以极小的硬件成本实现伪卫星间的时间频率同步。技术研发人员：请求不公布姓名受保护的技术使用者：深圳方位天枢科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12