[發(fā)明專利]一種改進的相關(guān)干涉儀鑒相方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710456000.6
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107219496B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱棟;張婷;王益樂;王遠程;邵華;黃紹斌;王壽峰;趙春光
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: G01S3/12
• 分類號: G01S3/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種改進的相關(guān)干涉儀鑒相方法，通過對輔助通道射頻模塊輸出的中頻信號進行90度移相，形成兩路正交的中頻信號后分別與參考通道的中頻信號進行同時鑒相；兩路鑒相結(jié)果經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換以后進行象限解模糊，實現(xiàn)在四象限內(nèi)的復(fù)數(shù)鑒相。與傳統(tǒng)的鑒相方法相比，本發(fā)明在時間上無需進行先后移相操作，實現(xiàn)方法簡單，到達角測量時間大大縮短；采用專用鑒相電路，可獲得更大的動態(tài)范圍；鑒相以后再采樣，可使用較低速率數(shù)模轉(zhuǎn)換器進行數(shù)據(jù)采集，設(shè)備成本低；鑒相結(jié)果用電壓幅值表示，且與通道間的相位差呈線性關(guān)系。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線電監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種改進的相關(guān)干涉儀鑒相方法。

背景技術(shù)

對電磁波信號輻射源方向的測量在軍用和民用領(lǐng)域都具有十分重要的意義。信號測向的方法較多，從原理上可劃分為兩大類：振幅法測向和相位法測向。其中，相位法一般較振幅法有較高的測向精度。普通的相位法測向一般存在測向范圍受限(通常測向范圍在±60°范圍內(nèi))和相位模糊的問題。雖然可采用長短基線匹配和虛擬陣元技術(shù)予以解決，但會增加算法的復(fù)雜程度，傳播數(shù)據(jù)容易匹配錯誤。

利用相關(guān)干涉儀進行測向，相關(guān)干涉儀利用天線陣列的多個相位差數(shù)據(jù)進行擬合，避免了誤差的傳播。之所以稱為相關(guān)干涉儀，其含義是比較，即通過比較獲取的入射波相分布與事先已存的各方位、各頻率來波相位分布的相似性來得到入射波方向。單信道相關(guān)干涉儀測向技術(shù)基于相位干涉原理，運用多陣元天線接收電磁波信號分別與參考陣元間進行鑒相，形成多個相位差，與標準數(shù)據(jù)庫中的樣本數(shù)據(jù)進行相關(guān)，以確定來波方向。這種測向技術(shù)的精度較高，可以覆蓋全方位，且只需一個信道即可完成測向。

相關(guān)干涉儀已經(jīng)在民用的無線電監(jiān)測中得到了廣泛的應(yīng)用，例如羅德施瓦茨的DDF205，與采用幅度比較法的測向機相比，DDF205的測向精度明顯高出很多，能達到ITU推薦標準的A級測向精度。DDF205采用9天線圓陣設(shè)計，天線單元數(shù)量較多，抗反射能力較強。即使反射波比率占50％，測向機照樣能夠提供穩(wěn)定的方位測量。

如圖1所示，羅德與施瓦茨采用傳統(tǒng)的鑒相技術(shù)實現(xiàn)單個接收機對兩個天線單元的接收信號相角φ進行測量。一個信號通過四步移相(0°/90°/180°/270°)送入積分器，然后在每種情況下將得到的信號結(jié)果與另一個信號進行合成。在每次移相之后，接收機對合成的信號幅度進行測量，將4個幅度值(A1/A2/A3/A4)的結(jié)果代入計算公式：

即可得到兩個信號間的相角，天線的所有單元都會進行上述的計算。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對以上問題，本發(fā)明提出一種改進的相關(guān)干涉儀鑒相方法，應(yīng)用于相關(guān)干涉儀對電磁波到達角的測量。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種改進的相關(guān)干涉儀鑒相方法，具體實施步驟如下：

(1)參考通道通過天線1接收空間射頻信號，經(jīng)過接收模塊的放大、濾波、下變頻后輸出中頻信號IF_r；

(2)對參考通道的中頻信號IF_r進行對數(shù)檢波；

(3)輔助通道利用電子開關(guān)在時間上依次選通天線2-9，并接入接收模塊，經(jīng)過放大、濾波、下變頻后輸出中頻信號

(4)輔助通道的中頻信號經(jīng)90度移相，與原始中頻信號形成正交的兩路中頻信號和

(5)將輔助通道的正交兩路中頻信號和分別與參考通道的中頻信號IF_r進行鑒相，獲得通道間信號的相位差向量

(6)信號處理板對相位差向量進行數(shù)據(jù)采樣并進行象限解模糊；

(7)對天線2-9通道重復(fù)(2)～(6)的處理步驟8次，獲得測量值，并通過信號處理板的外部接口發(fā)送至上位機；