一种测距定位方法、系统及装置

摘要

本发明公开了一种测距定位方法、系统及装置，用以解决现有技术中存在的由于回波时差解析区间小而导致无源雷达测距定位系统的探测距离受到限制的问题。该方法包括：当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时，根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；根据所述数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照所述反射回波信号以及所述延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量；将所述回波时差变量和所述第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差；根据所述目标回波时差，确定空间目标相距所述无源雷达站的距离。

权利要求

1.一种测距定位方法，其特征在于，包括：

当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时，根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；

根据所述数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照所述反射回波信号以及所述延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量；

将所述回波时差变量和所述第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差；

根据所述目标回波时差，确定空间目标相距所述无源雷达站的距离。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标回波时差，确定空间目标相距所述无源雷达站的距离，具体包括：根据所述目标回波时差以及所述数字电视信号的传输速度，确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离之后，所述方法还包括：根据确定出的所述距离，以及上一次确定出的所述空间目标相距所述无源雷达站的距离，确定所述空间目标相对于所述无源雷达站的运动趋势；

根据确定出的所述运动趋势，对所述第一巡回步进补偿时延进行更新，得到第二巡回步进补偿时延；

利用所述第二巡回步进补偿时延对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；

根据所述无源雷达站再次接收到的反射回波信号，以及对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿而得到延时补偿后的直射波信号，重新确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当无源雷达站仅能接收到所述直射波信号时，根据预先设置的巡回步进补偿时延，依次对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，直至所述无源雷达站接收到对应于所述数字电视信号的反射回波信号为止；其中，所述巡回步进补偿时延是根据所述无源雷达站最远探测半径对应的时延区间而设置的，且按照预先设置的步进规律进行变化。

5.一种测距定位系统，其特征在于，包括时延补偿单元、回波时差解析单元和计算机处理单元，其中：所述时延补偿单元，用于接收对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号，并根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，并提供给所述回波时差解析单元；

所述回波时差解析单元，用于接收对应于所述数字电视照射源所发出的数字电视信号的反射回波信号；并根据所述数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照与所述反射回波信号以及所述时延补偿单元发送的延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量；将所述回波时差变量提供给所述计算机处理单元；

所述计算机处理单元，用于将所述回波时差变量以及所述第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差；根据所述目标回波时差，确定空间目标相距无源雷达站的距离。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述计算机处理单元还用于：

在确定出所述距离后，根据所述距离，以及上一次确定出的所述空间目标相距所述无源雷达站的距离，确定所述空间目标相对于所述无源雷达站的运动趋势；根据确定出的所述运动趋势，向所述延时补偿单元发送延时补偿更新指令；

所述延时补偿单元，还用于：

接收所述计算机处理单元发送的延时补偿更新指令；根据所述计算机处理单元发送的延时补偿更新指令，对所述第一巡回步进补偿时延进行更新，得到第二巡回步进补偿时延，并利用第二巡回步进补偿时延，对再次接收到的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，并提供给所述回波时差解析单元；

所述回波时差解析单元，还用于：

根据再次接收的反射回波信号以及所述延时补偿单元对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿而得到延时补偿后的直射波信号，重新确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

7.一种测距定位装置，其特征在于，包括：

第一延时补偿模块，用于当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时，根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；

回波时差变量确定模块，用于根据所述数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照所述反射回波信号以及所述第一延时补偿模块得到的延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量；

目标回波时差确定模块，用于将所述回波时差变量确定模块确定的回波时差变量和所述第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差；

距离确定模块，用于根据所述目标回波时差确定模块得到的目标回波时差，确定空间目标相距所述无源雷达站的距离。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述距离确定模块，具体用于：

根据所述目标回波时差以及所述数字电视信号的传输速度，确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

重新确定距离模块，用于根据确定出的所述距离，以及上一次确定出的所述空间目标相距所述无源雷达站的距离，确定所述空间目标相对于所述无源雷达站的运动趋势；根据确定出的所述运动趋势，对所述第一巡回步进补偿时延进行更新，得到第二巡回步进补偿时延；利用所述第二巡回步进补偿时延对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；根据所述无源雷达站再次接收到的反射回波信号，以及对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿而得到延时补偿后的直射波信号，重新确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二延时补偿模块，用于当无源雷达站仅能接收到所述直射波信号时，根据预先设置的巡回步进补偿时延，依次对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，直至所述无源雷达站接收到对应于所述数字电视信号的反射回波信号为止；其中，所述巡回步进补偿时延是根据所述无源雷达站最远探测半径对应的时延区间而设置的，且按照预先设置的步进规律进行变化。

说明书

一种测距定位方法、系统及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及目标定位领域，尤其涉及一种测距定位的方法、系统及装置。

背景技术

[0002] 现有的利用地面数字电视照射源(比如地面数字电视基站等)实现对空间目标和无源雷达之间的距离进行测定的无源雷达测距定位系统中，已经可以实现基于数字电视反射回波信号帧结构已知的特点以及OFDM信号的正交性特点，通过对数字电视反射回波信号与直射波信号的接收时差的解析处理而获得回波时差，并根据该回波时差精确计算出空间目标相距无源雷达的距离。其中，上述的“数字电视反射回波信号”是指空间目标对地面数字电视基站所发送的数字电视信号进行反射而得到的反射信号；而“直射波信号”则是相对于信号的接收方而言的，其具体是指接收方直接接收到的、没有经过空间目标反射的、地面数字电视基站所发出的数字电视信号。

[0003] 目前，受数字电视信号自身帧结构的限制，回波时差的解析区间较小，一般不会超过500us，这就使得现有的利用地面数字电视照射源的无源雷达测距定位系统的探测距离受到限制。比如，以解析出的回波时差为500us为例，可以确定出空间目标相距无源雷达的距离为500us×光速(约等于166.5m)，从而可知无源雷达测距定位系统的最大探测距离仅为166.5m。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供一种测距定位方法、系统及装置，用以解决现有技术中存在的由于回波时差解析区间小而导致无源雷达测距定位系统的探测距离受到限制的问题。

[0005] 本发明实施例采用以下技术方案：

[0006] 第一方面提供了一种测距定位方法，包括：

[0007] 当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时，根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；

[0008] 根据所述数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照所述反射回波信号以及所述延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量；

[0009] 将所述回波时差变量和所述第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差；

[0010] 根据所述目标回波时差，确定空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0011] 其中，根据所述目标回波时差，确定空间目标相距所述无源雷达站的距离，具体包括：

[0012] 根据所述目标回波时差以及所述数字电视信号的传输速度，确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0013] 其中，在确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离之后，所述方法还包括：

[0014] 根据确定出的所述距离，以及上一次确定出的所述空间目标相距所述无源雷达站的距离，确定所述空间目标相对于所述无源雷达站的运动趋势；

[0015] 根据确定出的所述运动趋势，对所述第一巡回步进补偿时延进行更新，得到第二巡回步进补偿时延；

[0016] 利用所述第二巡回步进补偿时延对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；

[0017] 根据所述无源雷达站再次接收到的反射回波信号，以及对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿而得到延时补偿后的直射波信号，重新确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0018] 其中，所述方法还包括：

[0019] 当无源雷达站仅能接收到所述直射波信号时，根据预先设置的巡回步进补偿时延，依次对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，直至所述无源雷达站接收到对应于所述数字电视信号的反射回波信号为止；其中，所述巡回步进补偿时延是根据所述无源雷达站最远探测半径对应的时延区间而设置的，且按照预先设置的步进规律进行变化。

[0020] 第二方面提供了一种测距定位系统，包括时延补偿单元、回波时差解析单元和计算机处理单元，其中：

[0021] 所述时延补偿单元，用于接收对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号，并根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，并提供给所述回波时差解析单元；

[0022] 所述回波时差解析单元，用于接收对应于所述数字电视照射源所发出的数字电视信号的反射回波信号；并根据所述数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照与所述反射回波信号以及所述时延补偿单元发送的延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量；将所述回波时差变量提供给所述计算机处理单元；

[0023] 所述计算机处理单元，用于将所述回波时差变量以及所述第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差；根据所述目标回波时差，确定空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0024] 其中，所述计算机处理单元还用于：

[0025] 在确定出所述距离后，根据所述距离，以及上一次确定出的所述空间目标相距所述无源雷达站的距离，确定所述空间目标相对于所述无源雷达站的运动趋势；根据确定出的所述运动趋势，向所述时延补偿单元发送延时补偿更新指令；

[0026] 所述时延补偿单元，还用于：

[0027] 接收所述计算机处理单元发送的延时补偿更新指令；根据所述计算机处理单元发送的延时补偿更新指令，对所述第一巡回步进补偿时延进行更新，得到第二巡回步进补偿时延，并利用第二巡回步进补偿时延，对再次接收到的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，并提供给所述回波时差解析单元；

[0028] 所述回波时差解析单元，还用于：

[0029] 根据再次接收的反射回波信号以及所述时延补偿单元对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿而得到延时补偿后的直射波信号，重新确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0030] 第三方面提供了一种测距定位装置，包括：

[0031] 第一延时补偿模块，用于当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时，根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；

[0032] 回波时差变量确定模块，用于根据所述数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照所述反射回波信号以及所述第一延时补偿模块得到的延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量；

[0033] 目标回波时差确定模块，用于将所述回波时差变量确定模块确定的回波时差变量和所述第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差；

[0034] 距离确定模块，用于根据所述目标回波时差确定模块得到的目标回波时差，确定空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0035] 其中，所述距离确定模块，具体用于：

[0036] 根据所述目标回波时差以及所述数字电视信号的传输速度，确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0037] 其中，所述装置还包括：

[0038] 重新确定距离模块，用于根据确定出的所述距离，以及上一次确定出的所述空间目标相距所述无源雷达站的距离，确定所述空间目标相对于所述无源雷达站的运动趋势；根据确定出的所述运动趋势，对所述第一巡回步进补偿时延进行更新，得到第二巡回步进补偿时延；利用所述第二巡回步进补偿时延对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；根据所述无源雷达站再次接收到的反射回波信号，以及对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿而得到延时补偿后的直射波信号，重新确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0039] 其中，所述装置还包括：

[0040] 第二延时补偿模块，用于当无源雷达站仅能接收到所述直射波信号时，根据预先设置的巡回步进补偿时延，依次对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，直至所述无源雷达站接收到对应于所述数字电视信号的反射回波信号为止；其中，所述巡回步进补偿时延是根据所述无源雷达站最远探测半径对应的时延区间而设置的，且按照预先设置的步进规律进行变化。

[0041] 本发明实施例的有益效果如下：

[0042] 本发明实施例中，当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时，根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；再根据数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照反射回波信号以及延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量；将回波时差变量和第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差；根据目标回波时差，确定空间目标相距无源雷达站的距离，由于确定出的目标回波时差的解析区间相对较大，增大了无源雷达站的探测距离，避免了现有技术中存在的由于回波时差解析区间小而导致无源雷达测距定位系统的探测距离受到限制的问题。

[0043] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

[0044] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0045] 图1为本发明实施例提供的测距定位方法的实现原理图；

[0046] 图2为本发明实施例提供的测距定位方法的具体实现流程图；

[0047] 图3为本发明实施例提供的测距定位方法的系统架构图；

[0048] 图4为本发明实施例提供的时延补偿单元和回波时差解析单元的实现示意图；

[0049] 图5为本发明实施例提供的测距定位装置的实现示意图；

[0050] 图6为本发明实施例提供的测距定位系统的实现示意图。

具体实施方式

[0051] 为了解决现有技术中存在的由于回波时差解析区间小而导致无源雷达测距定位系统的探测距离受到限制的问题，本发明实施例提供了一种测距定位方案。该技术方案中，当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时，根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；再根据数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照反射回波信号以及延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量；将回波时差变量和第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差；根据目标回波时差，确定空间目标相距无源雷达站的距离，由于确定出的目标回波时差的解析区间相对较大，增大了无源雷达站的探测距离，避免了现有技术中存在的由于回波时差解析区间小而导致无源雷达测距定位系统的探测距离受到限制的问题。

[0052] 以下结合说明书附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例的特征可以互相结合。

[0053] 本发明实施例提供了一种测距定位方法，如图1所示，为该方法的实现原理图，具体包括下述步骤：

[0054] 步骤11，当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时，根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对接收到的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；

[0055] 具体的，地面数字电视照射源发出数字电视信号之后，如果无源雷达站的探测范围内不存在空间目标，则一部分数字电视信号会直接到达无源雷达站，不存在被空间目标所反射的情况，因此无源雷达站只能接收到对应与该数字电视信号的直射波信号，而不会接收到对应与该数字电视信号的反射回波信号；如果无源雷达站的探测范围内出现了空间目标，则一部分数字电视信号会直接到达无源雷达站，而一部分数字电视信号会被空间目标反射而达到无源雷达站，因此无源雷达站不仅能接收到对应与该数字电视信号的直射波信号，还会接收到对应与该数字电视信号的反射回波信号。

[0056] 因此，本发明实施例中，当无源雷达站能够接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时，说明空间目标已经进入无源雷达站的探测范围内，此时根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对接收到的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号。

[0057] 而当空间目标未进入无源雷达站的探测范围时，无源雷达站是接收不到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的反射回波信号的，可选的，本发明实施例还可以包括：

[0058] 当无源雷达站仅能接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号时，根据预先设置的巡回步进补偿时延，依次对无源雷达站接收的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，直至该无源雷达站接收到对应于数字电视信号的反射回波信号为止；其中，巡回步进补偿时延是根据无源雷达站最远探测半径对应的时延区间而设置的，且按照预先设置的步进规律进行变化。

[0059] 本发明实施例中的巡回步进补偿时延是一个循环变化的数值，其步进规律可以但不限于满足：预先设置步进值、巡回步进补偿时延最大值和巡回步进补偿时延最小值，使巡回步进补偿时延按照所述步进值由大到小再由小到大循环变化。

[0060] 比如预先设置步进值为100us，巡回步进补偿时延最大值为4000us，巡回步进补偿时延最小值为100us，因此巡回步进补偿时延按照4000us、3900us、3800us......100us、200us、300us......4000us循环变化。

[0061] 其中，步骤11中的第一巡回步进补偿时延按照实际情况可以按照下述两种情况确定：

[0062] 第一种情况、无源雷达站第一次接收到反射回波信号：

[0063] 将无源雷达站第一次接收到反射回波信号时所采用的巡回步进补偿时延确定为第一巡回步进补偿时延；

[0064] 第二种情况、无源雷达站非第一次(比如第二次、第三次...第N次)接收到反射回波信号：

[0065] 根据确定出的空间目标相对于无源雷达站的运动趋势，对上一次采用的巡回步进补偿时延进行更新，得到第一巡回步进补偿时延。

[0066] 步骤12，无源雷达站根据数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照接收到的反射回波信号和得到的延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量。

[0067] 步骤13，将计算出的回波时差变量和第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差。

[0068] 步骤14，根据得到的目标回波时差，确定空间目标相距该无源雷达站的距离。

[0069] 具体的，根据得到的目标回波时差以及地面数字电视照射源发出的数字电视信号的传输速度，确定出空间目标相距该无源雷达站的距离。

[0070] 本发明实施例中，当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时，根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；再根据数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照反射回波信号以及延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量；将回波时差变量和第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差；根据目标回波时差，确定空间目标相距无源雷达站的距离，由于确定出的目标回波时差的解析区间相对较大，增大了无源雷达站的探测距离，避免了现有技术中存在的由于回波时差解析区间小而导致无源雷达测距定位系统的探测距离受到限制的问题。

[0071] 由于空间目标处于移动状态，因此针对空间目标的测距定位应该是一个连续的过程，如图2所示，为本发明实施例提供的测距定位方法的具体实现流程图，包括下述步骤：

[0072] 步骤21，当无源雷达站仅能接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号时，根据预先设置的巡回步进补偿时延，依次对无源雷达站接收的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，直至该无源雷达站接收到对应于数字电视信号的反射回波信号为止；其中，巡回步进补偿时延是根据无源雷达站最远探测半径对应的时延区间而设置的，且按照预先设置的步进规律进行变化。

[0073] 步骤22，当无源雷达站第一次接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的反射回波信号时，根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对接收到的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；其中，第一巡回步进补偿时延为无源雷达站第一次接收到反射回波信号时所采用的巡回步进补偿时延；

[0074] 步骤23，无源雷达站根据数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照接收到的反射回波信号和得到的延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量。

[0075] 步骤24，将计算出的回波时差变量和第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差。

[0076] 步骤25，根据得到的目标回波时差，确定空间目标相距该无源雷达站的距离。

[0077] 步骤26，根据确定出的上述距离，以及上一次确定出的空间目标相距无源雷达站的距离，确定空间目标相对于该无源雷达站的运动趋势；

[0078] 步骤27，根据确定出的运动趋势，对第一巡回步进补偿时延进行更新，得到第二巡回步进补偿时延；

[0079] 具体的，当判断出空间目标运动趋势为靠近无源雷达站时，则将第一巡回步进补偿时延更新为小于第一巡回步进补偿时延的第二巡回步进补偿时延；当判断出空间目标的运动趋势为远离无源雷达站时，将第一巡回步进补偿时延更新为大于第一巡回步进补偿时延的第二巡回步进补偿时延。

[0080] 步骤28，利用第二巡回步进补偿时延对该无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；

[0081] 步骤29，根据该无源雷达站再次接收到的反射回波信号，以及该无源雷达站再次接收到反射回波信号时得到的延时补偿后的直射波信号，重新确定空间目标相距无源雷达站的距离。

[0082] 为了更好的理解本发明实施例，以下结合具体的实施对本发明实施例的具体实施过程进行说明。

[0083] 如图3所示，为本发明实施例提供的测距定位方法的系统架构图，包括地面数字电视基站(即地面数字电视照射源)和无源雷达站，无源雷达站包括：直射波天线、回波天线、回波时差解析单元、时延补偿单元和计算机处理单元。

[0084] 时延补偿单元，用于通过直射波天线接收对应于地面数字电视基站发出的数字电视信号的直射波信号，并根据计算机处理单元的指令对直射波信号进行延时补偿，并将延时补偿后的直射波信号送入回波时差解析单元。

[0085] 回波时差解析单元，用于通过回波天线接收对应于地面数字电视基站发出的数字电视信号的反射回波信号，再对接收到的反射回波信号与直射波信号进行比对处理，产生回波时差变量，并将该回波时差变量送入计算机处理单元；

[0086] 计算机处理单元，用于对回波时差解析单元送来的回波时差变量进行运算处理，确定目标回波时差，并确定目标回波时差的变化趋势，并向时延补偿单元发出指令控制延时补偿的时间变化。

[0087] 具体的，地面数字电视基站发射的数字电视信号通过空间目标反射到回波时差解析单元的回波天线，即反射回波信号，数字电视信号通过直射波天线送入时延补偿单元，即直射波信号，回波时差解析单元根据数字电视信号的帧结构和OFDM信号的正交性，对反射回波信号和直射波信号进行处理，产生回波时差变量，并将该回波时差变量送入计算机处理单元进行运算处理，计算机处理单元根据回波时差变量计算出目标回波时差，并确定目标回波时差的变化趋势，并向时延补偿单元发出用于控制延时补偿的时间变化的指令，时延补偿单元根据计算机处理单元发来的指令，对直射波信号进行延时补偿，延时补偿后的直射波信号送入回波时差解析单元，回波时差解析单元根据反射回波信号和延时补偿后的直射波信号产生新一组的回波时差变量并送入计算机处理单元，计算机处理单元根据该回波时差变量计算出空间目标的位置、运动轨迹以及运动速度，同时计算机处理单元向时延补偿单元发出指令，控制时延补偿单元的延时补偿数据按空间目标的运动趋势自动增减，延时补偿数据送入回波时差解析单元，回波时差解析单元根据反射回波信号和延时补偿后的直射波信号产生新一组的回波时差变量并送入计算机处理单元，计算机处理单元按此循环不断地进行运算处理，实现对空间目标的测距定位。

[0088] 如图4所示，为时延补偿单元和回波时差解析单元的具体实现示意图，其中，参考图4，地面数字电视基站发射的数字电视信号经空间目标反射到回波天线送入回波时差解析单元，经该单元的分波段滤波器滤波后送入合路处理单元；地面数字电视基站发射的数字电视信号通过直射波天线送入时延补偿单元，经时延补偿单元延时补偿后通过可变衰减器调整送入回波时差解析单元的合路处理单元，合路处理单元对反射回波信号和延时补偿后的直射波信号进行合路处理后送入变频器下变频，经两次下变频两次滤波后将中频信号送入信道解调单元，信道解调单元对反射回波信号和延时补偿后的直射波中频信号进行解调处理，经解调产生数字电视基带信号并将该信号送入回波处理单元，回波处理单元利用数字电视信号帧结构以及OFDM信号的正交性，可以解析出反射回波信号和延时补偿后的直射波信号之间的时间差，并将该时间差送入计算机处理单元，计算机处理单元对该数据进行运算处理分析出时差的变化趋势，并向时延补偿单元发出延时补偿增减的指令，时延补偿单元根据该指令对延时量进行增加或减少，从而实现对直射波信号的延时量进行自动跟踪补偿。

[0089] 时延补偿单元由分波段滤波器、放大器、上下变频器、模数数模变换器、数字信号处理器组成，直射波射频信号经分波段滤波器滤波、放大、下变频、模数变换转成换数字信号，送入数字信号处理器进行数字存储延时处理，延时处理后的信号经数模变换器转换成中频模拟信号，经上变频放大滤波还原出直射波延时信号，通过可变衰减器以合适的信号强度送入回波时差解析单元参与新一轮时差解析。

[0090] 在本发明实施例中，设定无源雷达站的探测范围(即最远探测半径)为600公里，时延补偿单元延时预设值为4000us，回波时差解析单元的时延解析区间为500us，其时延补偿区间为100—3500us，在雷达未发现目标时，雷达的扫描区间将按照由远到近，再由近到远的规则循环扫描，时延补偿单元的延时变量将按照由大到小再由小到大循环变化，即按照4000us、3900、3800……100、200、300、400……4000us变化。

[0091] 例如：在距离无源雷达站600公里区域发现目标，设置延时补偿时间从4000us-100us-4000us循环扫描变化，目标反射时延为X，在延时补偿时间为3900us时，其回波时延解析单元解析出的延时为27us，其目标反射回波时延为3927us，则空间目标相距无源雷达站约为3927us/3.3/2＝595公里。

[0092] 基于同一发明构思，本发明实施例中还分别提供了一种测距定位装置及系统，由于上述装置及系统解决问题的原理与测距定位方法相似，因此上述装置及系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

[0093] 如图5所示，为本发明实施例提供的测距定位装置的结构示意图，包括：

[0094] 第一延时补偿模块51，用于当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时，根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；

[0095] 回波时差变量确定模块52，用于根据所述数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照所述反射回波信号以及所述第一延时补偿模块51得到的延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量；

[0096] 目标回波时差确定模块53，用于将所述回波时差变量确定模块52确定的回波时差变量和所述第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差；

[0097] 距离确定模块54，用于根据所述目标回波时差确定模块53得到的目标回波时差，确定空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0098] 其中，所述距离确定模块54，具体用于：

[0099] 根据所述目标回波时差以及所述数字电视信号的传输速度，确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0100] 其中，所述装置还包括：

[0101] 重新确定距离模块55，用于根据确定出的所述距离，以及上一次确定出的所述空间目标相距所述无源雷达站的距离，确定所述空间目标相对于所述无源雷达站的运动趋势；根据确定出的所述运动趋势，对所述第一巡回步进补偿时延进行更新，得到第二巡回步进补偿时延；利用所述第二巡回步进补偿时延对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号；根据所述无源雷达站再次接收到的反射回波信号，以及对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿而得到延时补偿后的直射波信号，重新确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0102] 其中，所述装置还包括：

[0103] 第二延时补偿模块56，用于当无源雷达站仅能接收到所述直射波信号时，根据预先设置的巡回步进补偿时延，依次对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，直至所述无源雷达站接收到对应于所述数字电视信号的反射回波信号为止；其中，所述巡回步进补偿时延是根据所述无源雷达站最远探测半径对应的时延区间而设置的，且按照预先设置的步进规律进行变化。

[0104] 为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

[0105] 具体实施时，上述测距定位装置可以设置在无源雷达站中。

[0106] 如图6所示，为本发明实施例提供的测距定位系统的结构示意图，包括：时延补偿单元61、回波时差解析单元62和计算机处理单元63，其中：

[0107] 所述时延补偿单元61，用于接收对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号，并根据预先设置的第一巡回步进补偿时延，对所述直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，并提供给所述回波时差解析单元62；

[0108] 所述回波时差解析单元62，用于接收对应于所述数字电视照射源所发出的数字电视信号的反射回波信号；并根据所述数字电视信号的帧结构和时延解析区间，比照与所述反射回波信号以及所述时延补偿单元61发送的延时补偿后的直射波信号，计算出回波时差变量；将所述回波时差变量提供给所述计算机处理单元63；

[0109] 所述计算机处理单元63，用于将所述回波时差变量以及所述第一巡回步进补偿时延相加运算，得到目标回波时差；根据所述目标回波时差，确定空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0110] 其中，所述计算机处理单元63还用于：

[0111] 在确定出所述距离后，根据所述距离，以及上一次确定出的所述空间目标相距所述无源雷达站的距离，确定所述空间目标相对于所述无源雷达站的运动趋势；根据确定出的所述运动趋势，向所述时延补偿单元61发送延时补偿更新指令；

[0112] 所述时延补偿单元61，还用于：

[0113] 接收所述计算机处理单元63发送的延时补偿更新指令；根据所述计算机处理单元63发送的延时补偿更新指令，对所述第一巡回步进补偿时延进行更新，得到第二巡回步进补偿时延，并利用第二巡回步进补偿时延，对再次接收到的直射波信号进行延时补偿，得到延时补偿后的直射波信号，并提供给所述回波时差解析单元62；

[0114] 所述回波时差解析单元62，还用于：

[0115] 根据再次接收的反射回波信号以及所述时延补偿单元61对所述无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿而得到延时补偿后的直射波信号，重新确定所述空间目标相距所述无源雷达站的距离。

[0116] 为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

[0117] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0118] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0119] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0120] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0121] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

[0122] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。