[發明專利]一種短基線干涉儀矢量疊加鑒相方法

在審

• 申請號: 201410709135.5
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104459319A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 何冠良;武明西;李全越
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及短基線干涉儀兩路信號的高精度鑒相方法，尤其涉及低信噪比下信號間相位差測量模糊的消除與兩路信號相位差的高精度實時測量方法。

背景技術

短基線干涉儀測向系統利用天線陣列中不同單元接收到的同一輻射源信號之間的相位差進行測向。短基線干涉儀測向作為無源偵察定位的一項關鍵技術，因其測向精度高和測量速度快等特點而得到廣泛應用。但是，短基線測向系統存在著低信噪比下相位差測量模糊問題；相位差的準確與否直接關系著測向的準確性，對整個測向系統的測向效果影響顯著。因此，保證相位差的測量精度成了短基線測向系統的關鍵所在。相位差測量模糊的主要原因是在低信噪比下信號相位差可能在????????????????????????????????????????????????和附近相互折疊，如果直接對相位差求取均值，將造成均值偏離真值，尤其當信號間相位差接近和時，造成的模糊問題更為嚴重。

低信噪比下信號間相位差測量模糊問題可以利用矢量累加平均的方法將相位差測量模糊消除，從而得到較好的解決。對于相位差測量去模糊問題，目前主要方法有：1）利用相位差統計均值，對測量模糊值進行重新折疊處理。因為信號間相位差在短的測量時間內不可能突變，對每次測量的相位差值根據當前均值進行判斷，超出一定范圍就重新折疊處理，從而將測量模糊值消除；2）動態確定相位差歸化區間，對信號到達前沿的相位差均值進行統計，如果該均值接近或，則相位差歸化區間確定為，如果該均值接近0，則相位差歸化區間確定為，這樣可以防止出現相位差測量模糊。

上述方法從一定程度上解決了單頻信號相位差測量折疊問題，但對線性調頻信號和相位編碼信號去除模糊仍然存在一些需要解決的問題：1）相位編碼信號的相位差函數在碼元突變點存在相位差符號跳變，相位差測量值中存在絕對值相同，兩種符號相反的值，需要將其中數量較少的測量值折疊到數量較多的一邊，如果用統計均值的方法無法預知在測量期間那種統計值占多數，無法進行實時測量；2）線性調頻信號相位差函數隨著測量時間線性增加，可能在一次測量中多次折疊，不能夠使用動態確定相位差歸化區間的方法消除折疊。?

發明內容

本發明為解決低信噪比下各類復雜調制信號間相位差測量模糊問題，通過對兩通道基帶復信號進行矢量相乘后再進行矢量累加平均，可以實現兩路信號相位差的高精度實時測量。

本發明為解決其技術問題所采用的技術解決方案為：首先將短基線干涉儀兩路原始中頻信號下變頻到基帶信號，得到兩通道基帶復信號序列和，將和的共軛相乘得到新的序列，然后對序列的幅度信息和相位信息進行矢量疊加，相位突變點在累加過程中被抵消，并不影響相位均值的測量，得到矢量疊加和，最后利用矢量疊加和求取相位，獲取兩路信號的相位差為。

本發明與現有技術方法相比，當信號信噪比較低時，算法展示出較好的解相位差測量模糊性能，能夠有效消除各類復雜調制信號的相位差測量模糊，并具備較小的計算時間、空間復雜度。

附圖說明

附圖1為短基線干涉儀矢量疊加鑒相方法關鍵算法步驟的示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖1給出短基線干涉儀矢量疊加鑒相方法的具體實施方式。

（1）共軛相乘：設兩通道基帶采樣信號為復序列和，首先對序列求取共軛得到序列，

再將序列與相乘得到新的序列：

；

（2）矢量累加：如果檢測到信號到達，則開始對序列的實部和虛部分別進行累加，直到信號結束，得到新的矢量；

（3）矢量鑒相：矢量累加完成后得到相位差矢量，求取該矢量的相位，則得到的相位為兩通道信號去除相位差模糊后的相位差均值。