[發明專利]一種超寬帶校正幅相融合測向方法及系統

在審

• 申請號: 202111172561.6
• 申請日: 2021-10-05
• 公開（公告）號: CN113985345A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 徐思遠;李宏圓;李霄;姚群;馬干軍
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二三研究所
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14;G06F16/25;G06F16/22
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 汪清

1.一種超寬帶校正幅相融合測向方法，其特征在于，包括以下步驟：

多通道幅度校正：以固定功率點進行校正，掃完后得到不同功率下n路收到的幅度值，擬合出一條曲線，測向時根據信號功率取擬合曲線上對應的幅度作為計算幅度，減小固有幅度誤差；

幅相融合數據庫的形成：將測向天線陣列布置在轉臺上，設置信號頻率，獲取0～360°不同方位輻射源信號的幅度和相位差，分別按照n路通道計算形成特征向量，按照測向天線的轉動方位和信號頻率對這些特征向量進行存儲，再經過內插值平滑算法進行處理，最終形成校正表數據庫；

基于數據庫的測向：實時測量某一方向時，獲取n個通道的虛實部和經校正后的幅度，計算得出前端一通道對齊幅相向量，根據頻率索引到數據庫中的特征向量，對所有的角度計算復數并取模，尋找最大值對應的方位，該方位即為測向結果。

2.根據權利要求1所述的超寬帶校正幅相融合測向方法，其特征在于，測向天線陣由n個定向天線按圓陣組成，任意兩個相鄰天線波束中心指向夾角一致。

3.根據權利要求1所述的超寬帶校正幅相融合測向方法，其特征在于，幅相融合數據庫的形成，具體包括以下步驟：

設置信號頻率，獲取n個通道PDW的虛部q_m、實部i_m、原始幅度ori_amp_m，根據虛實部得到相位atan2(q_m,i_m)，

計算出前端幅相向量A：

前端幅相向量A＝[a₁ a₂ … a_m … a_n] (1)

其中第m路的IQ數據a_m＝{a_m.i,a_m.q}，a_m.i＝amp_m*cos(atan2(q_m,i_m))，a_m.q＝amp_m*sin(atan2(q_m,i_m))；

計算前端一通道對齊幅相向量B：

其中，為通道1的IQ數據共軛，B向量進行多次計算累加，獲得累積的前端一通道對齊幅相向量C：

C＝[c₁ c₂ … c_m … c_n] (3)

經計算可得歸一化的幅相向量D：

D＝C/|c₁| (4)

由此推導出當前頻率下當前角度下的向量E：

其中，D^H為向量D的共軛轉置；向量E的IQ值即為當前頻率下當前角度下的n個通道對應的表值；

在0～360°不同方位不同的頻率下，n路通道的幅度和相位經過式(1)～(5)計算，按照測向天線的轉動方位和信號頻率對向量E進行存儲，形成多個向量E，再通過內插值平滑算法，將上述所有的向量E合成校正表數據庫E’。

4.根據權利要求1所述的超寬帶校正幅相融合測向方法，其特征在于，幅相融合數據庫的形成，基于數據庫的測向中，角度d對應的復數計算公式為：

f_d＝B′E^H

其中B’為實時測量時前端一通道對齊幅相向量，E解算出的PDW頻率索引到數據庫中的特征向量。