多天线干涉阵的时间同步技术

多天线干涉阵利用多个远端天线同时接收信号以提升探测灵敏度和角分辨率,其多路信号干涉合成的特性要求不同路之间高精度的时间同步。本文提出一种复用型分布式多路时间同步方法,利用单个数字延迟脉冲发生器对时间信号进行再生和分配,并设计了相应测量及控制算法,在精确测量多路光纤传输延时的同时,向多个远端天线分配稳定的时间信号。实验结果表明,系统在25km传输链路下具有ps级传输延时测量精度和优于20ps的时间信号分配精度。方案可同时支持本地回传信号数字化和远端数字化两种信号接收汇聚方案,在保证时间同步精度的同时有效降低了分布式同步系统的成本。

基于多天线信号合成的优化到达时间差定位算法

分布式探测系统中当接收信号信噪比较低时,基于信号到达各接收天线延时差(TDOA)的定位法精度直接被延时差测量精度所制约。为解决这一问题,提出了基于多天线信号合成的优化TDOA定位算法,利用多路合成后的信号来精确获得各路信号延时差。仿真结果表明优化定位算法相较传统高斯牛顿迭代法在低信噪比情形下可将定位误差减小一个数量级。进一步搭建光纤稳时传输系统,实验结果显示,在信噪比为1.1dB时,优化算法定位精度可达到1.6m,比传统算法的定位误差降低了86.8%。算法将极大地扩展TDOA定位法的适用范围。