[發明專利]一種基于拋物線擬合的單脈沖鑒相方法

有效

• 申請號: 201611191857.1
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN108226850B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 李磊;曾德國;張君;鮑成浩;劉建;翟宏駿;朱明明
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團八五一一研究所
• 主分類號: G01S3/04
• 分類號: G01S3/04
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱寶慶

本發明提供一種基于拋物線擬合的單脈沖鑒相方法。測出干涉儀主天線對應中頻的脈沖標記和所在通道，將待測干涉儀主天線中頻與數字信道化輸出的脈沖標記匹配延時對齊，并且分四相輸入，利用兩路128點串形復數FFT，完成512點FFT運算；根據中頻所在通道號，求取FFT最大值的搜索范圍，再搜索范圍內求取FFT對應的最大值和左右次最大值以及它們對應的序號；對最大值和左右次最大值作擬合，求取偏移量Delta；對Delta附近兩點做單點DFT，并求得第二次的擬合值Deltb；利用第二次的擬合結果Deltb對4個天線對應的中頻進行512點的單點DFT運算；對四路單點DFT運算結果進行反正切運算，得到四路中頻的相位，根據基線關系得到3個相位差，同時，根據Deltb、最大值序號和采樣率求出頻率值。

技術領域

本發明涉及一種電子偵察技術，特別是一種基于拋物線擬合的單脈沖鑒相方法。

背景技術

在現代電子戰對抗中，電子偵察和定位無疑是最基礎和最重要的，其采取的被動方式的無源定位方法以只接收未知目標輻射源的信號來確定敵方的真實位置，擺脫了敵方對你的偵察，顯示了極好的隱蔽性，提高了偵察系統在真實的信息戰環境中的生存概率。測角或測時差是對輻射源進行無源定位的傳統方法，采用時差定位需要多站，成本相對較高，而且站與站之間大的數據量需要保持同步傳輸，實際工程實現難度比較大，所以干涉儀測向體制具有較大的工程實現優勢。干涉儀測向系統及其各種改進方式已廣泛應用于被動雷達測向領域，常見的多天線陣列的形狀主要有線陣、圓陣、十字陣、L陣、T陣等，比較常用的是均勻與非均勻十字形陣和L形陣，二維多基線干涉儀可同時測量方向角與俯仰角。干涉儀測向的實質是利用相位干涉儀的測向基線測量接收到的未知目標電磁波相位差來確定實際來波信號的方向角，所以相位差測量精度在干涉儀測向中起到很大的作用。在實際工程設計當中，較高的相位測量精度是保證較小測向誤差的前提條件，要想獲得較高的角度測量精度，必須采用恰當的相位差提取技術。傳統的相位差測量方法始終很難兼顧鑒相精度和實時性，而且對于脈沖密度高、多信號、電磁環境復雜的情況不具有較好的適應性。因此我們提出了一種利于工程實現、計算量小、高精度和環境適應性強的雷達信號鑒相方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于拋物線擬合的單脈沖鑒相方法，該方法是一種瞬時帶寬大、頻率分辨力和測頻精度高、鑒相精度高的雷達鑒相的有效方法，該方法在多信號、復雜電磁環境情況下，能夠以較高的精度實現鑒相和頻率精測功能。

一種基于拋物線擬合的單脈沖鑒相方法，包括以下步驟：

步驟1，利用數字信道化測量主天線中頻信號的脈沖標記和中頻在信道化中的通道位置，利用數字信道化輸出的通道號與FFT輸出的序號的對應關系，計算出通道位置對應在512點FFT時的序號，然后將序號左右各擴展3-5個點后作為FFT最大值搜索范圍；

步驟2，對FPGA輸入主天線中頻信號做匹配延時，與數字信道化輸出脈沖標記對齊，并將該中頻輸入信號轉換為四相，當該中頻有效信號不足512點時，將不足部分置零后作為測頻的中頻輸入；

步驟3，利用兩組128點復數FFT運算，對輸入的四相中頻信號做FFT，將兩路復數FFT運算結果合成512點FFT，并分兩項將前256點有效結果輸出；

步驟4，對并行兩路的FFT結果串形求取其模，然后利用串形比較求取最大值和左右次最大值以及對應的序號，最后在兩路中并行求取最大值和左右次最大值以及對應的序號；

步驟5，利用最大值和左右次最大值以及對應的序號對512點FFT結果進行第一次擬合，得出結果大于或等于-0.5且小于或等于0.5的FFT序號修正值Delta，然后對Delta附近的兩點做單點DFT運算；

步驟6，利用DFT運算結果對512點FFT結果進行第二次擬合，得到第二次修正值Deltb，利用Deltb引導對干涉儀四個天線對應的中頻進行512點的單點DFT運算；