[發(fā)明專(zhuān)利]一種擴(kuò)展基線解模糊的相位干涉儀測(cè)向方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110226585.5
• 申請(qǐng)日: 2011-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102411136A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒲剛;賈可新;程婷;何子述;吳奉微;李亞星;蔣林鴻;張昕;鄭攀;鄒丁秋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S3/46
• 分類(lèi)號(hào): G01S3/46
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，特別是無(wú)線電監(jiān)測(cè)中的相位干涉儀測(cè)向方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的測(cè)向體制中，相位干涉儀測(cè)向具有能被動(dòng)測(cè)向，測(cè)向精度高、靈敏度高、實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)，并且能適用于各種天線陣列形式，因此廣泛應(yīng)用于電子偵察領(lǐng)域的測(cè)向系統(tǒng)中。在軍事領(lǐng)域，它可對(duì)雷達(dá)、通信、測(cè)控等輻射源進(jìn)行定位，能在實(shí)施針對(duì)性電子干擾和軍事打擊中發(fā)揮重要作用；而在民用領(lǐng)域，它可用于交通管制、生命救援、無(wú)線電頻譜管理等方面。

在相位干涉儀測(cè)向中，相位的多值性即模糊性是影響測(cè)向是否成功的關(guān)鍵問(wèn)題。目前常用的解模糊方法主要有長(zhǎng)短基線法（見(jiàn)文獻(xiàn)：雷達(dá)對(duì)抗原理，趙國(guó)慶；西安電子科技大學(xué)出版社，1999年）、參差基線法（見(jiàn)文獻(xiàn)：噪擾條件下多基線相位干涉儀解模糊算法，周亞強(qiáng)；陳翥；皇甫堪；電子與信息學(xué)報(bào)，2005年2月，第27卷第2期，259-261頁(yè)）、虛擬基線法（見(jiàn)文獻(xiàn)：多基線干涉儀測(cè)向的基線設(shè)計(jì)，李建軍；電子對(duì)抗，2005年第3期，8-11頁(yè)）、立體基線法（見(jiàn)文獻(xiàn)：干涉儀測(cè)向解模糊方法，司偉建；初萍；應(yīng)用科技，2007年9月，第34卷第9期，54-57頁(yè)）、相關(guān)法（見(jiàn)文獻(xiàn)：相關(guān)運(yùn)算在相位干涉儀解模糊中的應(yīng)用，韓廣；王斌；王成；聲學(xué)技術(shù)，2010年10月，第29卷第5期，538-542頁(yè)）等。長(zhǎng)短基線法解相位模糊，方法簡(jiǎn)單，測(cè)向精度高，但要求短基線長(zhǎng)度不能大于入射信號(hào)波長(zhǎng)的一半，這就限制了它在射頻頻率高端信號(hào)中的應(yīng)用。參差基線法和虛擬基線法雖然解決了波長(zhǎng)對(duì)短基線物理實(shí)現(xiàn)的限制問(wèn)題，但其單一的擺放形式在天線盤(pán)體積受限的情況下影響測(cè)向精度。立體基線法不受高頻信號(hào)波長(zhǎng)和擺放形式的限制，但受噪聲影響較大（見(jiàn)文獻(xiàn)：干涉儀測(cè)向解模糊方法，司偉建；初萍；應(yīng)用科技，2007年9月，第34卷第9期，54-57頁(yè)）。相關(guān)法先通過(guò)測(cè)量值得到一組模糊角度值，反解相位差構(gòu)成方向矢量并與各陣元輸入數(shù)據(jù)做復(fù)相關(guān)，比較相關(guān)系數(shù)完成解模糊，這種方法很好地解決了高頻信號(hào)對(duì)基線長(zhǎng)度的限制且抗干擾能力強(qiáng)，同樣，相關(guān)法也不受陣列擺放形式的限制（見(jiàn)文獻(xiàn)：相關(guān)運(yùn)算在相位干涉儀解模糊中的應(yīng)用，韓廣；王斌；王成；聲學(xué)技術(shù)，2010年10月，第29卷第5期，538-542頁(yè)），可應(yīng)用于圓陣測(cè)向。

該方法應(yīng)用于相位干涉儀測(cè)向，傳統(tǒng)做法是選取少數(shù)陣元（比如3個(gè)）來(lái)作為測(cè)向陣列，而其余的陣元作為擴(kuò)展陣元只用于解模糊。這樣使得計(jì)算入射角度時(shí)對(duì)陣元信息利用程度低。另外，該方法計(jì)算相對(duì)復(fù)雜，且計(jì)算量隨模糊程度指數(shù)增長(zhǎng)。因此，如何充分利用各陣元信息來(lái)提高測(cè)向精度并且降低解模糊過(guò)程中的運(yùn)算量成為問(wèn)題的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用在相位干涉儀測(cè)向中的相關(guān)法存在對(duì)陣元信息利用程度低導(dǎo)致的測(cè)向不準(zhǔn)確及計(jì)算量高的技術(shù)問(wèn)題。因此有必要提供一種相關(guān)干涉儀測(cè)向方法。

本發(fā)明公開(kāi)了一種擴(kuò)展基線解模糊的相關(guān)干涉儀測(cè)向方法，其具體包含以下步驟：

步驟1?在圓陣中選取一個(gè)等邊三角形作為粗測(cè)陣列，三角形的其中兩條邊為兩條基線，求這兩條基線的模糊相位差???????????????????????????????????????????????，，窮舉兩基線的模糊相位差的得到組模糊相位差；

其中：，為基線長(zhǎng)度，為入射信號(hào)波長(zhǎng)，表示向上取整，?，，；

步驟2?利用步驟1中的組模糊相位差在三角陣中求得個(gè)方向余弦；??????????????????????????????????????????????????

步驟3?將代入圓陣陣元間相位差計(jì)算公式求得個(gè)相位差向量；?

步驟4求取圓陣各陣元間的實(shí)測(cè)相位差向量；

步驟5?將步驟3中得到的個(gè)相位差向量作為樣本，與步驟4?中的實(shí)測(cè)相位差向量作相關(guān)運(yùn)算；

步驟6?選出步驟5中相似度最大的相位差向量樣本，記為，計(jì)算出實(shí)測(cè)相位差向量的解模糊值。

優(yōu)選地，所述方法還包括：

步驟7?通過(guò)步驟6計(jì)算出來(lái)的實(shí)測(cè)相位差向量的解模糊值求解方向余弦的最小二乘解。

優(yōu)選地，所述方法還包括：

步驟8?通過(guò)步驟7中求得的方向余弦求解角度值。

優(yōu)選地，所述步驟5中相關(guān)運(yùn)算的相似度函數(shù)為：

?????????????????????????

其中，為相位差向量長(zhǎng)度。

優(yōu)選地，所述步驟6中計(jì)算出實(shí)測(cè)相位差向量的解模糊值公式為：

????????????????

其中表示四舍五入到整數(shù)。