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[發明專利]少快拍非線極化電磁波波達方向估計方法有效

專利信息
申請號: 202010134142.2 申請日: 2020-03-02
公開(公告)號: CN111208471B 公開(公告)日: 2023-01-13
發明(設計)人: 曾浩;張博棟;鄒鏇;張高旭 申請(專利權)人: 重慶大學
主分類號: G01S3/12 分類號: G01S3/12;G01S3/04;G01S3/14
代理公司: 暫無信息 代理人: 暫無信息
地址: 400044 *** 國省代碼: 重慶;50
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 少快拍非線 極化 電磁波 方向 估計 方法
【權利要求書】:

1.少快拍非線極化電磁波波達方向估計方法,其實現步驟是:

(1)建立笛卡爾直角坐標系xyz,圓極化或者橢圓極化電磁波從角度入射,其中俯仰角范圍方位角范圍為待估計量;

(2)采用三維矢量天線接收圓極化或者橢圓極化電磁波,所謂三維矢量天線,就是每個坐標軸都具有一個線極化振子天線,分別接收三個坐標軸方向的單一線極化分量,三個線極化天線的饋點都位于坐標原點;對三個饋點接收的模擬信號,通過ADC轉換為數字信號,采樣頻率為fs,接收信號可以分別表示為:Exm是x方向極化的幅度,Eym是y方向極化的幅度,Ezm是z方向極化的幅度;是x方向極化的初相位,是y方向極化的初相位,是z方向極化的初相位,Ts為采樣周期,ω為接收信號的角頻率;其中Ex(n),Ey(n),Ez(n)為已知量;

(3)在兩個不同時刻,取三維矢量天線接收信號第n1和n2個兩個快拍,共六個數據,分別是Ex(n1)、Ey(n1)、Ez(n1)、Ex(n2)、Ey(n2)、Ez(n2),其中n1和n2是連續的兩個采樣序號;把兩個快拍構成矢量p1=[Ex(n1) Ey(n1) Ez(n1)]T和p2=[Ex(n2) Ey(n2) Ez(n2)]T,其中符號[]T表示轉置;

(4)按照矢量叉積定義,計算與矢量p1和p2構成平面相垂直的矢量m,則m=p1×p2=[mxmy mz]T,就是電磁波傳播方向,其中mx=Ey(n1)Ez(n2)-Ez(n1)Ey(n2),my=Ey(n1)Ex(n2)-Ex(n1)Ez(n2),mz=Ex(n1)Ey(n2)-Ey(n1)Ex(n2);

(5)俯仰角估計方法為:

第一步,根據俯仰角定義計算

第二步,俯仰角估計值為

(6)方位角估計方法為:

第一步,當矢量m與z軸平行,方位角估計值結束估計;

第二步,當矢量m與z軸不平行,則根據y的值計算

第三步,方位角估計值為

(7)俯仰角估計值和方位角估計值即為電磁波的波達方向。

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