干涉仪对频分正交MIMO雷达的测向性能分析

频分正交MIMO雷达的空间合成信号脉冲具有时变包络和空时耦合特性,为主动对抗无源电子侦察系统的测向提供了新的可能。本文针对相位干涉仪测向系统分析了电子侦察系统对频分正交MIMO雷达的测向误差。首先建立远场侦察接收机MIMO雷达合成信号模型,分析其时变包络特性和相位波前畸变特性及其对测向性能的影响,并提出一种通过初相调制来增大干涉仪测向误差的可行路径。仿真结果表明,相位波前畸变区和瞬时信噪比影响的干涉仪DOA估计误差主导性区域不同。利用MIMO雷达阵元相位调制可操控包络起伏特性,改变合成信号峰均比(PAR)从而增大抗截获性能。在干涉仪分析窗内,与相控阵雷达合成信号相比,当侦察接收机先验位置已知时,MIMO雷达合成信号功率可下降25 dB左右,而距离未知时也可下降10 dB左右,因此MIMO雷达能在一定程度上增大干涉仪的测向误差。

强干扰与通道误差条件下弱信号DOA估计的实验研究

在实际测向系统中,当弱信号和强干扰空间临近时,空间谱测向系统仅能对强干扰进行波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计,弱信号DOA估计性能下降甚至失效。针对这一问题,研究了空间谱扩展噪声子空间算法结合通道幅相误差校正,在强干扰抑制条件下对弱信号进行DOA估计的方法。该方法对采样信号的噪声协方差进行去加权处理,并对空间谱扩展噪声子空间算法的空间谱导向矢量进行修正。基于通用软件无线电外设(Universal SoftwareRadioPeripheral,USRP)和印刷偶极子线形天线阵构建实验平台,实验结果证明空间谱扩展噪声子空间算法结合改进的通道幅相误差校正方法,能对临近干扰源进行空间谱抑制的同时,实现对弱信号的DOA估计。

基于大潜深耐压天线罩模型的四面阵干涉仪测向算法

基于大潜深耐压实心厚壁柱状天线罩模型,提出一种四面阵干涉仪测向算法,推导了该模型下干涉仪相位差及信号入射角度的相关计算公式。该算法可以解决天线罩插入相位移不均匀性引入的相位误差问题。最后通过计算机仿真验证了所提算法的有效性,能够很好地解决经典干涉仪算法在实心壁天线罩模型下带来的阵元相位差严重失真以及测向误差大的问题。

反辐射导引头半实物仿真测试误差分析及修正

针对反辐射导引头半实物仿真系统误差修正问题,依据干涉仪测向原理及近场测量条件,全面分析影响导引头测量精度的各个误差源,重点研究了干涉仪测向误差和转台中心与天线阵中心不重合产生的误差,并给出了基于几何关系的误差修正方法,最后通过仿真验证了理论分析结果。结果表明,本文提出的方法可以较好地修正这两种误差,对工程人员开展反辐射导引头半实物仿真试验具有一定的指导意义。

对干涉仪干扰机理的研究

多基线相位干涉仪接收机是电子侦察中非常重要的一种传感器资源,其主要优点是测角精度高、处理速度快,在射频测向应用较为广泛。结合相位干涉仪测向的工作原理,提出了基于多信号交叠干扰的策略,研究了多信号对干涉仪测向的干扰机理,并通过建模仿真对上述干扰策略进行了评估。仿真结果表明:交叠的多信号对相位干涉仪测向的干扰十分明显,使其无法获得射频目标的真实方位,并输出同时到达信号的错误指示。

拖曳线列阵声呐噪声测向方法及误差分析

开展抗干扰能力强的高精度线列阵测向算法研究,对于提高拖曳线列阵声呐装备实际作战性能具有重要意义。本文给出一种适用于拖曳线列阵声呐的宽带噪声信号波达方向估计方法,利用波束形成结果,解算指向性图极大值位置,可以估算目标大致方位。分裂阵半波束处理输出左右子阵的相位差,通过解算可以精确估计波达方向。在此基础上,从阵列信号处理理论和水声工程应用角度,系统分析影响拖曳线列阵声呐噪声测向精度的各方面因素,探讨测向误差的分布规律,最后给出提高测向精度具体方法及修正措施。

基于相位误差估计的干涉仪测向算法

针对多基线相位干涉仪系统在工程应用中因测量误差导致的解模糊错误,进而出现测向跳区问题,提出一种基于相位误差估计的干涉仪测向算法。算法在相位差测量值的基础上估计不同通道的相位误差范围,确定不同基线解理论相位差区间,进一步反推理论入射角的区间,根据不同基线的理论入射角区间的交集解算模糊,算法充分考虑不同通道误差差异,提升了干涉仪系统的鲁棒性。仿真结果表明:在测量误差未超过系统误差估计范围时,可以达到100%解模糊正确率;在单通道失效,即测量误差超过系统误差估计范围时,测向有效率和解模糊正确率高于传统算法。

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。

飞机姿态对干涉仪测向的影响分析及校准方法

传统的机载干涉仪测向算法通常根据单方位或俯仰维度进行建模,来计算电磁波与干涉仪天线阵法向的夹角,从而得到基于机体坐标系的来波方向。由于飞机在飞行过程中不可避免存在偏航、俯仰和横滚等姿态,干涉仪天线阵元间基线的法向与机体坐标系中基线的法向不同,从而导致根据实际基线测量出来的方向与实际来波方向存在误差。为了提高机载干涉仪的测向精度,需对飞机姿态引入的测向误差进行校准。对此,提出两种基于态势数据的误差校准方法。仿真结果表明,所提的方法可有效提升干涉仪测向精度。

汽轮机轴系中心调整过程及误差探析

介绍了汽轮机组轴系中心调整的过程,并针对在调整过程中达不到计算数值要求的误差进行了分析,提出了相应的措施,可以大大提高汽轮机找中心的工艺水平和工作效率,具有较强的实践指导意义。

测向交叉定位系统中的交会角研究

研究了测向交叉定位系统中的交会角问题,以往许多学者对此问题的研究是在运动目标到基线的距离等于常数的前提下给出的,现不受这个条件约束推导出了定位精度达到最高的测向线交会角大小,得出了满足一定定位精度要求的交会角范围,并给出了整个探测区域内圆概率误差与两个无源观测站方位角以及与交会角之间的关系曲线图,同时给出了整个探测区域内的GDOP分布图。该问题的研究对于实现多站测向交叉定位系统中无源传感器的优化选择和合理布置,提高定位精度具有一定的理论意义和实际意义。

无源北斗探空测风系统误差分析

为了分析无源北斗探空测风系统的误差,研究减小其测风误差的方法,从分析"北斗一号"无源定位接收机测距定位误差入手,分析了"北斗一号"无源定位的误差来源。对与卫星、卫星信号传播、气压计算高度和接收机有关的误差这4个影响伪距测量精度的因子进行了研究,分析了其误差性质和提高伪距测量精度的方法。试验表明,"北斗一号"无源定位误差小于100 m,则"北斗一号"探空测风系统误差小于2 m/s。

关于射频目标跟踪半实物仿真系统设计

在雷达精确制导中,需要通过精确控制自动地把导弹引向目标。在研发测试过程中一般使用射频目标跟踪半实物仿真系统,通过控制天线阵馈电方案模拟目标位置,使三轴模拟转台控制导引头指向目标位置来测量精度。但是磨损等原因使得三轴模拟转台产生的机械误差和在天线阵设计过程中产生的计算误差都会对测试精度产生影响。根据以上提出了估算转台机械误差和天线阵计算误差对于制导系统精度影响的方法。转台误差的影响分析利用了多种坐标系转换,在计算误差的分析过程中使用了误差圆的概念,给出了计算误差对制导系统精度影响的分析方法。仿真结果表明,上述方法能够对使半实物仿真系统的测试精度进行较好优化,最终提高雷达制导精度。

机载二维干涉仪测向误差分析

以相位干涉仪测向原理为基础,对机载二维干涉仪测向误差产生原因进行了详细的阐述。分析了内部噪声造成的相位测量误差和载机倾斜造成的基线位置变化对测向结果的影响。考虑电波传输的多径效应,探讨了二径信道和R ice信道下的测向误差。针对仿真结果中各类误差的变化规律,提出具体改进思路和解决方法。

多径效应对信号接收及方向测量的影响

在论述L阵干涉仪和圆阵相关法测向体制误差形成的基础上,基于电磁波传播的多径效应,建立了地空无线链路四径传输模型,并将单个多径分量用时延相同的多径簇来描述,分析了多径分量和多径簇对单个天线接收信号相位和不同天线接收信号互相关系数造成的影响。仿真结果表明,多径条件下接收信号的波形、频谱和相位谱较直射信号都将发生显著的变化,多径效应对俯仰角造成的测量误差要大于对方位角造成的测量误差。

阵列误差对MUSIC算法性能的影响与校正

理论上分析了阵元增益误差和相位误差对基于子空间分解的MUSIC算法进行DOA估计性能的影响,在此基础上给出了一种基于最大似然估计的Toeplitz化通用自校正方法.该方法利用理想阵列协方差矩阵的Toeplitz性质,无需估计误差而可以对其作出补偿.仿真结果表明该方法不但可以减少MUSIC方法对阵列误差的敏感性,而且可以进一步降低其信噪比门限.

多基地雷达最佳定位算法

讨论了多（三）基地雷达的二维最佳定位算法．就三基地雷达在直线布站和均匀布站情况下的相关数据压缩和独立数据压缩算法定位性能进行了比较．结果显示，相关压缩算法比独立压缩算法能更加有效地提高对目标的定位精度，特别在发射机所在区域，其定位性能具有较大的改善．

云闪定位算法及误差分析

为了降低云闪对空间飞行器的危害,同时能够更全面地研究雷暴活动,并为地闪的探测预警提供技术支持,开展云闪定位方法的研究具有重要的价值。本文根据现场云闪探测仪采集到的VHF辐射源入射方向信息和达到探测站的时间差信息,结合无线电测向时差定位技术,研究了VHF云闪的四站定位算法及其误差精度分析。在对该算法和误差精度进行matlab仿真的基础上,得到了不同布站方式和基线距离情况下定位误差分布图,为探测站的布站选址提供了理论支撑。

双基地雷达定位精度分析

对双基地雷达测量时的数据冗余提出一种相关数据压缩算法。仿真计算表明，这种算法与只采用单一测量数据组合时的定位性能比较，可大大改善双基地雷达在发射机近区和接收机远区的定位精度。与单基地雷达相比，其在远区的定位精度也具有明显的优势。

模型误差对非圆信号测向MUSIC算法性能的影响

近年来,针对非圆信号的测向算法已陆续提出,对这些算法的渐近性能及Cramer-Rao界的分析也已见报道,但仍未涉及模型误差对此类算法影响的分析.本文概括介绍了用于非圆信号测向的MUSIC(Multiple Signal Classi-fication)算法,对其空间谱函数进行一阶泰勒展开,得到了测向误差的表达式,从而求得测向均方误差统计意义上的表达式.仿真实验验证了推导的正确性,并由理论结果分析了模型误差条件下测向误差与角度间隔和非圆相位差的关系.