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  • 干涉仪测向

    2018-02-28 10:30:57
    干涉仪测向具有精度高、速度快的特点,在无源探测定位系统中具有广泛的应用。传统干涉仪依靠短基线保证无模糊测向范围,依靠长基线保证测向精度,采用整数阶基线比。该方法在宽带应用条件下难以实现,且对天线阵的...
  • 干涉仪测向解模糊方法.pdf
  • 大带宽下改进的相关干涉仪测向算法,冯晓东,李华会,在大带宽下,传统的相关干涉仪测向算法精确度不高、相关曲线主峰搜索困难,针对这一问题,本文提出了一种改进的相关干涉仪测向
  • 摘要:对实施被动无源测向定位的主要工具之一的相位干涉仪进行了较为详细和系统的研究,给出了一维相位干涉仪的基本关系式,分析了五通道相位干涉仪测向定位算法及其性能指标?熏对解相位模糊问题进行了探讨。最后,...
  • 程序为相关干涉仪测向方法的matlab仿真。以5元圆天线阵列为接收阵列,计算两元间的相位差,形成标准库,并通过相关的方式测得信号来波方向。运行untitled1,输入相关参数即可实现功能。MATLAB代码
  • 多通道干涉仪测向的相位一致性校正方法
  • 基于相位干涉仪测向算法的定位技术研究,对于测向很有帮助
  • 一种基于相关干涉仪测向设备的校准源的研究与设计,魏添翼,黎淑兰,相关干涉仪测向是波前测向体制中的一种,这种测向体制通过获取信号携带的相位信息来计算来波方向,并要求配合使用多元天线阵以及
  • 相位干涉仪测向的基础理论

    千次阅读 2019-02-20 11:38:45
    干涉仪测向是根据电波从不同方向到达测向天线阵时,讴歌天线阵接收的信号相位的不同,通过测量各阵元输出信号的相位差来确定来波的方向; 干涉仪系统包括:天线列阵,测向信号接收机,方位数据数字处理与显示单元; ...

    干涉仪测向是根据电波从不同方向到达测向天线阵时,讴歌天线阵接收的信号相位的不同,通过测量各阵元输出信号的相位差来确定来波的方向;
    干涉仪系统包括:天线列阵,测向信号接收机,方位数据数字处理与显示单元;

    1、天线阵:可为有源无源(内部是否含有低压稳压模块),全向(360度均有辐射覆盖范围广,一般用于郊县大区),非全向(即为定向天线在某一个或某几个特定方向上发射及接收电磁波特别强,增加保密性,增强信号强度增加抗干扰能力``)。有线性布阵和圆形布阵——此次试验准备采用矩形对称型布阵;要求在同一个测向天线阵中的各阵元特性参数应相同
    2、测向信道接收机:一般采用多频道接收机,要求各通道直接有近似的幅度特性(一般在相位检波前需要进行限幅处理)和相同的相位特性。在测向机中是非常艰巨的任务

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  • 摘要:围绕工程实际中干涉仪测向技术面临着布阵平台空间有限。不能同时对多个信号分辨的问题进行研究,提出相应的解决办法。首先根据机载平台特点,给出了5元均匀椭圆阵列模型,分析了椭圆阵列孔径与波长之比对入射...
  • 对于干涉仪二维测向的一些要点 之前做二维DOA估计仿真的时候都没有认真的思考过方位角俯仰角的关系,对于我们特定的使用场景——导引头的实际应用的考虑不足,在做仿真的时候出了一些岔子,在这里记录一下一些思考和...

    对于干涉仪二维测向的一些要点

    之前做二维DOA估计仿真的时候都没有认真的思考过方位角俯仰角的关系,对于我们特定的使用场景——导引头的实际应用的考虑不足,在做仿真的时候出了一些岔子,在这里记录一下一些思考和犯过的错误。不光是为了以后能更好的做仿真,也是提醒自己治学的态度还要更端正,不能只知其然而不知其所以然,导致出现这些白痴问题。

    二维DOA估计要点

    二维DOA估计首先是建模,确定阵列流形,如下图:
    天线阵列接收示意图
    图中蓝色实线为信号入射方向,常规情况下我们通常将其投影到XOYXOY平面上的虚线与XX轴的夹角称为方位角(Azimuth):φ\varphi,将其与ZZ轴的夹角称为俯仰角(Pitching):θ\theta。通常φ\varphiθ\theta的取值范围都是[-90°,90°],这样就可以表示XOYXOY平面上方(z>0z>0)的所有信源方位。对于雷达导引头平台通常需要规定一个弹头对准方向,一般天线布置在XOYXOY平面上时,ZZ轴就是前进方向,对应的方位角一般不再用φ\varphi表示,而是用Ψ\varPsi表示,这样需要调整的方向都与导弹的前进方向ZZ轴有关,通过不断调整使最后测向角度都趋近于0,这样导弹就对准目标了。下附转换公式:
    tanΨ=tanφtanθ \tan \varPsi =\frac{\tan \varphi}{\tan \theta}
    实际建模中我们通常使用的是φ\varphiθ\theta,这是用在雷达平台上的,对于这种方法我们可以由图推导出空间任意位置阵元与原点间的相位差,从而写出阵列流形。当远场信号由蓝色实线入射时,我们把AA点投影到入射方向的直线上便可以得到准确的相位差(如绿线所示可以将AA点坐标投影到三个轴上,再如红线最终投影到入射方向上)。最终的波程差写作:
    Δd=xcosφsinθ+ysinφsinθ+zcosθ \Delta d=x\cos \varphi \sin \theta +y\sin \varphi \sin \theta +z\cos \theta

    干涉仪估计要点

    干涉仪测向实质就是利用辐射信号在接收天线上形成的相位差来确定辐射源方向。两根天线之间的波程差Δd\Delta d会造成相位差Δϕ\Delta \phi,具体关系为:
    Δϕ=2πλΔd \Delta \phi =\frac{2\pi}{\lambda}\Delta d
    其中λ\lambda为信号波长。由于干涉仪测量所得相位差范围为(-π\pi,π\pi),由上式可知天线间距d<λ2d<\frac{\lambda}{2}时测向无模糊,可以通过干涉仪测得的相位差直接估计辐射源方向,当天线间距d>λ2d>\frac{\lambda}{2}时测向存在模糊需要解模糊才能得到正确辐射源方向。

    两种干涉仪的解模糊方法此处直接贴图,详情参见论文:司伟建, 初萍. 干涉仪测向解模糊方法[J]. 应用科技, 2007(9):54-57.

    长短基线法:用于提高阵列测向精度

    长短基线法

    虚拟基线法:用于增大测向频率范围

    虚拟基线法

    干涉仪用于二维DOA估计的要点

    干涉仪用于二维测向通常都是L阵或十字阵列,L阵相对容易一些,这次出仿真问题主要是十字阵列,记录一下问题。

    • 十字阵列一般以最中心的天线为原点,其他天线都布置在轴上。计算各阵元之间相位差的时候注意最好用正半轴天线的接收数据来与负半轴的天线做相关运算,保证计算出的相位差都是正数,避免后面解模糊的时候正负关系不明带来错误。

    • XX轴上解出的相位差只有xcosφsinθx\cos \varphi \sin \theta部分。YY轴上解出的相位差只有ysinφsinθy\sin \varphi \sin \theta部分,已知xxyy值得情况下,两组相位差相除求反正切便能求出方位角,从而继续求出俯仰角。

    • 用长基线解模糊得时候需要和短基线得到的相位差进行比较,此处由于噪声和信号角度的不同,信号在XX轴和 YY轴上的模糊情况不一样,有可能一个家了2π2\pi而另一个减了2π2\pi,所以要分开解模糊,选择各自最接近的相位差值后再做除法运算求角。最容易出问题的就是解模糊部分,若前面求相差的时候未能严格注意做相关的先后顺序导致相差正负关系有问题,右面就需要一步一步推正负关系,所以一定要注意。

    • 一般情况下,噪声引起的相位差误差服从高斯分布,Δϕ\Delta \phi位于[3σϕ,3σϕ]\left[ -3\sigma _{\phi},3\sigma _{\phi} \right]的概率在99%以上,取Δϕ\left| \Delta \phi \right|为36°(3σϕ\sigma _{\phi}),则可以得到一次解模糊时两组天线距离差满足d2<4d1d_2<4d_1。(摘抄于:刘满朝 , 刘乐 . 二维干涉仪测向技术研究[J]. 现代雷达, 2018.)平时做的时候老师就说最好3到4倍就可以了,按这个规律来逐级解模糊基本不会错。

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  • 针对电子战中敌方雷达的快速定位,设计了一种基于三基线干涉仪的二维瞬时测向系统,解决了在宽频带范围内保证测向视角和精度的难题。给出了系统的工作原理、电路结构以及软件算法,并重点介绍了信号处理组件的设计等...
  • 干涉仪相位模糊

    2018-04-23 23:29:41
    验证了相关干涉仪测向模糊问题,完美运行。验证了相关干涉仪测向模糊问题,完美运行。
  • 传统的相关干涉仪测向技术由于受来波波长约束,天线尺寸无法做到小型化要求,在工程应用中有其局限性,本文提出一种利用幅相信息对来波进行测向的算法,各天线随来波方位不同具有不同的幅度与相位比值,根据幅度,...
  • 作者:桂。 时间:2017-09-09 20:35:...相比空间谱的思路,干涉仪需要的信息更少,从干涉仪入手进行分析,主要以窄带信号为例。 一、干涉仪基本原理 干涉仪主要利用信号到达不同接收振元的时间差,即相位差来实...

    作者:桂。

    时间:2017-09-09  20:35:57

    链接:http://www.cnblogs.com/xingshansi/p/7499247.html 


    前言

    主要验证信道化前后,测向的有效性。相比空间谱的思路,干涉仪需要的信息更少,从干涉仪入手进行分析,主要以窄带信号为例。

    一、干涉仪基本原理

    干涉仪主要利用信号到达不同接收振元的时间差,即相位差来实现角度估计,此处以基本的单基线干涉仪为例,不考虑相位模糊及解模糊的各类算法:

    提取A1与A2的相位差,即可估计角度:

    当出现相位模糊时,出现phase wrapping问题:

    通常有长短基线法、虚拟基线法以及基于互质的中国剩余定理(CRT)等方法,进行解模糊。

    只考虑无模糊的情形:

    二、信道化干涉仪

    信道化干涉仪,主要是讲接收的信号进行信道化处理,再进一步提取相位估计角度,信道化滤波器示意图(信道化的具体原理,可参考之前的博文):

    信道化干涉仪的基本流程:

    信号存在于信道2:

    从而利用信道2求解角度(其实可以流水线操作,每个信道均有输出,最后选择幅值最大的为有效角度):

    这样便完成信道化干涉仪(子带DOA估计)的思路。

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  • 干涉仪测向体制的主要优点是精度高和工作频率范围宽,但目前使用的干涉仪系统还存在不足,主要包括:(1)在被动制导等领域中测向精度仍然不够:(2)对现代雷达使用的宽带脉压信号适应能力有限;(3)有待进一步...
  • 干涉仪测向体制的主要优点是精度高和工作频率范围宽,但目前使用的干涉仪系统还存在不足,主要包括:(1)在被动制导等领域中测向精度仍然不够:(2)对现代雷达使用的宽带脉压信号适应能力有限;(3)有待进一步...
  • 在电子对抗侦察和无源探测领域中,确定空间辐射源信号的方位位置是其重要 的任务之一。而确定辐射源信号的方位亦称测向可为辐射源的...目前测向的方法主要有最大值测向、脉冲比幅测向干涉仪相位差测向、时 差测向
  • 虚拟基线测向 DOA估计

    2018-03-14 10:51:20
    在工程应用中,若采用长短基线配对使用的多基线干涉仪系统,由于基线一般比较小,尤其在高频段辐射源测向时,首先天线架设和安装比较困难,其次天线阵元太近可能会带来天线互耦现象。若采用多长基线系统,主要问题...
  • 作者:桂。 时间:2017-11-0123:26:30 ... 前言 ...本文主要分析布阵间距选取依据,... 对于空间谱测向(以MUSIC算法为例),如果间距过大(超过半波长),可能存在相位模糊问题:对应空间谱就是伪峰、干涉仪就是模糊...

    作者:桂。

    时间:2017-11-01  23:26:30

    链接:http://www.cnblogs.com/xingshansi/p/7769153.html 


    前言

    本文主要分析布阵间距选取依据,个人观点,仅供参考。

    一、问题描述

      对于空间谱测向(以MUSIC算法为例),如果间距过大(超过半波长),可能存在相位模糊问题:对应空间谱就是伪峰、干涉仪就是模糊、Beamforming就是栅瓣。以一维阵列举例,这个时候通常借助非均匀阵来降低相位模糊问题。

      空间谱存在导向矢量的问题,以窄带信号为例,非均匀线阵通常互质,如[0 6 10 17]d,d为参考间距,通常取某频率半波长d = λ_ref/2。本文分析的就是d的选取。

    二、原理分析

      假设测角范围为:[-β  β],对应导向矢量为:

    exp(-j*2*pi*[0 6 10 17]d*sin(theta)/λ)

    λ为入射信号波长,可见间距互质的情况下,若要满足不出现多个峰值,需要:

    |2*sin(β)|*λ_ref/λ <2

    例如测角范围[-30 30],信号200Hz,参考信号频率需要大于100Hz,及参考波长需要取100Hz以上频率信号的波长。

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空空如也

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干涉仪测向