相关处理在干涉测向仪中的应用

介绍和分析相关处理在干涉测向仪中的应用 ,给出了多单元圆阵列干涉仪的重要特性参数 。

数字化相关干涉测向技术研究

文中分析了干涉仪测向的原理与相位测量模糊的原因。以五元圆阵为模型,说明测向天线超孔径测向结果的影响及解决方法。同时还分析了相关算法,举例说明来波示向角的计算方法。主要按照实际工程要求,用两个五元天线阵列模型完成30~3 000 MHz频率范围内来波方向角度的精确计算,并说明测量精度,最后做出指定天线尺寸下的测量频率范围与相位差样本空间,并说明测量精度。为方便工程实践,还可以改变样本空间的角度间隔与频率间隔。

DF-5SM型小型移动无线电监测和相关干涉测向系统

DF-5SM系统是由相关干涉测向天线阵、监测天线、电旋开关、射频预处理器、天线选择器、监测接收机、测向处理器、便携式工控机、中频信息变换处理器、鉴相器等部件和相关的系统软件组成。其技术原理与DF-4无线电监测和干涉测向大体相同。所不同的是，DF-5SM系统采用单通道接收机兼作监测和相关干涉测向，而相关干涉测向则是集成了相位信息和场强幅度信息，

双通道相关干涉测向接收处理技术研究

相关干涉测向是通过测量不同天线单元在不同的波前位置所接收的信号之间的相位差,再将测得的相位差与已知的某角度入射波的相位差(即样本)进行比较。经过相关运算和插值处理,从相关性最大的数据测定无线电波来波方向。相关干涉测向体系是目前应用最多的一种无线电测向体制,由于其优异的性能,在军事和无线电管理上得到广泛的应用。相关干涉测向系统由测向天线和接收处理单元组成,其中接收处理单元由双通道接收机和测向处理器组成,负责对测向天线阵不同基线两端射频信号进行接收,分析相位差并进行相关计算。

基于小型无人机的相关干涉测向算法研究

针对传统相关干涉测向算法测向速度慢、俯仰角精度不高和低信噪比时测角误差大的问题,在对小型机载平台五元均匀圆阵相关干涉测向阵列进行优化、找出合适基线波长比的基础上,提出了一种基于二分法查找的二维抛物线拟合算法.仿真结果表明,与传统相关算法相比,采用本文算法测向方位角和俯仰角的均方根误差大大降低,测向速度明显提高,尤其在低信噪比情况下具有很高的测向精度.

相关干涉测向关键技术的研究与实现

详细分析相关干涉测向的各项关键技术,以五元圆阵为模型,说明天线超孔径对测向结果的影响及解决方法,分析相关算法,说明来波方向角的计算方法。最后讨论解决接收通道相位不一致的方法以及避免天线的来波信号被屏蔽的方法,并且编制出测向系统应对以上情况的基线选择判决流程。

基于FPGA的相关干涉仪测向算法的设计与实现

为了适应日渐复杂的电磁对抗环境,有别于传统的处理器采用串行架构使用IQ数据进行测向算法运算,为了能更快速、更稳定的计算出相位差,提出一种优化后的相关干涉仪测向算法架构并在FPGA上实现设计。详细给出FPGA测向系统架构和运算流程,并结合实际采取一个稳定的、经济实惠的系统架构;为了满足后续实际应用需求,在Xilinx的xc7vx690tffg1927-2为逻辑控制单元的载板进行板级测试中,验证了FPGA进行相关干涉仪测向识别结果的稳定性和高效性,经过验证发现,相较于传统的FPGA相关干涉仪测向架构,经实验测试后实现了所提出的架构在LUT资源占用率上降低了39.5%,测向速度提高17%,可处理信号带宽80 MHz,跳速高达1200跳/s。

基于模糊聚类的遍历基线干涉仪测向算法

文章针对基于均匀圆阵的干涉仪测向技术由于测角模糊无法实现准确测向的问题,提出了基于模糊聚类的遍历基线干涉仪测向算法。该算法基于均匀圆阵分析了干涉仪测向技术的解模糊原理和流程,利用遍历方法求解每个相位差下可能存在的模糊数并解出对应的角度,最后采用模糊聚类方法确定正确的角度。仿真结果表明,文章所提算法能够实现基于均匀圆阵的干涉仪测向解模糊,有效提高了测向精度,拓宽了探测范围。

一种改进的干涉仪-MUSIC联合测向算法

在无线电测向方法中,干涉仪测向算法和多重信号分类(MUSIC)测向算法较为成熟,广泛应用于众多领域,但各自都有一定的优缺点。文章结合两者优点,提出一种改进的干涉仪-MUSIC联合测向算法,该算法相比于传统的干涉仪测向法和MUSIC测向法具有更高的测向精度和运算速度。首先利用俯仰角切割划分的方法,减少了干涉仪测向法运算量,而后在干涉仪测向法误差分析的基础上,灵活选取MUSIC测向搜索范围,以此将干涉仪测向法和MUSIC测向法结合,提高测向精度和运算速度的同时,增强了算法鲁棒性和适用性。通过仿真分析,证实了所提算法的有效性。文章所提联合测向改进算法为无线电测向研究提供了技术参考。

一种优化的基于FPGA测向校正流程方法

测向系统在工程实现过程中,因不同通道间存在相位差导致干涉仪校正失败、测向精度变差的问题。本文基于XQ7VX690T的工程应用,结合校正信号幅度信息优化了一种校正流程方法,可以准确判别校正的正确性,明显提高测向精度,方法具有通用性强、计算复杂度低等特点,具有较高的工程应用价值。

改进的干涉仪测向相位一致性校正技术

通道相位不一致是影响测向精度的重要因素之一。提出了一种改进相位一致性校正技术。与传统测向校正技术不同,系统增加了一个自检源,通过实时校正解决了温度、振动等环境条件改变引入的相位不一致性误差。改进的相位一致性校正具有计算量小、工程易实现等特点,不需要重新生成静态校正表,同时也降低了微波通道一致性要求。试验计算分析表明,该校正技术是可行的,并已在实际工程中得到了广泛的应用。

基于LabVIEW的干涉仪测向实验教学系统设计

针对当前信号处理课程群实验教学偏于仿真而少硬件实验支撑、仿真零散而不系统等问题,利用科研硬件平台,设计了基于LabVIEW的干涉仪测向实验教学系统,围绕信号处理课程群核心知识点及测向信号处理过程,开发了配套的LabVIEW实验软件,并设计了以测向应用为实验目标并将各相关知识点实验串联起来的综合实验,软硬结合、教研相长,实现了信号处理课程群实验教学的系统化与一体化。本实验系统为本科生提供了良好的工程实践平台,有助于他们将信号处理概念与工程实践联系起来,达到熟练掌握并运用信号处理理论知识解决实际工程问题的目的。

跳频信号的干涉仪测向

文中基于传统的干涉仪测向的原理,并结合干涉仪消除测向相位模糊,实现了对跳频通信系统的无源测向方法。在此基础上,利用多单元园天线阵,实现了一种新的改进相关干涉仪方法。在仿真的基础上,对两种测向方法进行了分析比较,给出了两者测向的一些具体结果。

基于DSP的相关干涉仪测向快速实现方法

相关干涉仪测向技术在工程中应用很广泛,但是庞大的计算量严重影响了测向响应时间。利用数字信号处理器(DSP)的并行流水编程技术和同步接口的直接存储器访问技术(DMA)可以较好的解决处理速度问题。介绍了基于汇编语言的并行流水编程和同步接口DMA两种关键技术,从相关度计算的并行流水编程和DMA方式导入样本相位差两方面论述了快速实现方法的步骤,对该方案的处理速度进行了分析。

套筒天线组成的宽带干涉仪测向圆阵研究

为提高宽带干涉仪测向圆阵性能,首次提出了利用套筒天线代替常规加载宽带偶极子作为测向阵列单元。利用Fourier变换结合矩量法分析了套筒天线组成的测向圆阵的电磁特性,并利用HFSS软件对部分仿真结果进行了验证。在得出阵列电磁特性的基础上再运用基于空间距离的相关数据处理方法统计分析了测向圆阵性能。研究结果表明,相对于常规测向圆阵,由于套筒天线构成的测向圆阵增益高、消除了广义谐振现象,使测向圆阵的灵敏度、测向精度均得到较大提高。相应地模糊度减小、稳健性能增强。

改进的干涉仪测向方法研究

提出了一种基于长短基线匹配的干涉仪测向方法。该方法根据中国剩余定理,借鉴了长短基线干涉仪测向原理,利用短基线相位差测量解决相位模糊的问题,长基线相位差测量提高测向的精度。对长短基线的匹配选取、测向能力以及抗噪声性能进行了理论分析和仿真。试验结果表明,新方法与其他方法相比,适应能力强、运算量小、精度高,在低信噪比下仍具有良好的估计精度,适于硬件实现。

基于时差解相位干涉仪模糊的测向方法研究

基线长度越长,测向精度越高,当基线长度大于信号半波长时,会存在相位模糊,传统的解模糊方法常常需要用到多组基线。在分析了时差测向系统和干涉仪测向系统的基础上,提出了基于时差解相位干涉仪模糊实现测向的方法,并分析了正确解干涉仪模糊所需的时差测量精度以及时间差精度不足以正确解相位模糊时对方位测量精度的影响,认为在基线长度较长时,如果错误模糊数和正确模糊数差距不大,方位测量精度能够满足工程需求,结合高精度到达时间测量技术,可以得到满足工程需要的方位测量精度。该方法只需一条基线两个天线就能实现一维测向,所需设备量少,能够降低设备体积、重量、功耗等要求。

一种稀疏重构的相关干涉仪测向算法

针对基于凸优化模型的相关干涉仪测向算法计算量过大的问题,提出了一种基于稀疏度自适应匹配追踪算法的相关干涉仪测向算法。该算法首先根据压缩感知原理利用传统相关干涉仪算法的测向数据库作为基底将入射信号稀疏表示;接着,根据贪婪算法对信号进行重构,估计入射信号的方位。该算法的优点在于在迭代过程中引入回溯思想,自动调整估计步长,实现计算复杂度和估计精度的平衡。仿真结果表明,相比基于凸优化模型的相关算法,该算法的计算量大大降低,测向速度提升24.6%,特别在多入射信号情况下具有明显优势。

一种改进的干涉仪测向方法及工程实现

针对不规则线阵干涉仪测向问题,提出了一种改进的干涉仪测向方法。该方法通过计算同一频率不同方位的相位差的相关运算来估计信号的方位角,不需要复杂的解模糊运算,且不受阵元位置的限制。首先介绍了常规干涉仪测向的方法,然后提出了改进的干涉仪测向方法,并给出了工程实现步骤,最后通过仿真实验对两种测向方法进行了比较,验证了改进方法的有效性。