基于多级相关处理的相关干涉仪快速测向方法

为降低相关干涉仪测向的计算复杂度,提出了一种基于多分辨率相关处理的快速测向算法,与在全角度范围计算相关系数的传统相关干涉仪不同,快速算法采用逐级测量的方式,先粗测来波方向,用粗测的结果做指引,在较小的角度范围内进行精细测量,从而显著减少了算法计算量。同时,快速算法在测向精度方面没有损失。推导了粗测和细测样本步长的最优比例关系。理论分析和计算机仿真证明该算法能够大幅减少算法计算时间,提出的算法对瞬时测向具有实用意义。     

基于FPGA的短波相关干涉仪测向

相关干涉仪测向是测量信号到达方向的一种重要方法,因其实现简单且测向精度较高得到了广泛应用,但是运算量较大使得测向处理较慢。利用现场可编程门阵列(FPGA)的高速并行计算特点,对算法流程进行了改进,设计了一种资源占用少、处理速度快的实现方案,对算法的关键模块实现进行了分析,最后通过实际应用验证了该方法的正确性和可行性。     

基于RBF神经网络的相关干涉仪测向方法

提出了一种新的基于径向基(RBF)神经网络的相关干涉仪测向方法,实现了自组织学习选取中心、正交最小二乘法及基于遗传算法的进化优选算法等训练方法,经训练后的RBF神经网络可用于多源信号波达角(DOA)估计。仿真结果表明,在一定范围内,该方法对信道噪声不敏感,测向精度与传统相关干涉仪相当,且测向处理时间和测向设备的存储量大大降低。     

低信噪比下相关干涉仪测向处理方法

针对在低信噪比条件下相关干涉仪测向来波方位角估计误差较大甚至有时失效的问题,提出一种基于相位差矢量累积的相关干涉仪测向处理方法。与直接使用相位差的常规相关干涉仪测向不同,该方法首先利用多次测量的相位差和信号幅度构造复数矢量,然后对这些矢量进行累积运算,再与天线的阵列流形进行拟合。此方法通过提高相位差的测量精度和稳定度从而达到即使在低信噪比条件下也可以得到较高测向准确度,具有算法简单、性能稳健的特点。最后通过仿真分析,对文中提出的方法给予验证。     

基于神经网络的干涉仪测向方法

针对干涉仪测向系统中采用传统算法难以克服系统误差的问题,提出了一种基于神经网络的干涉仪测向方法。通过对干涉仪测向系统进行建模,分析了测向误差来源和解相位模糊算法,建立了基于相位干涉仪测向系统的BP神经网络模型,并采用了Levenberg-Marquardt算法对BP神经网络进行改进。以微波暗室的试验数据为训练数据,利用Matlab工具箱对神经网络进行了验证性的仿真试验。仿真结果表明:与传统的测向算法相比,该算法能克服系统误差,进一步提高干涉仪测向精度,改进后的神经网络的收敛速度得到大大提高。     

内插法在相关干涉仪测向体制中的应用

测向误差的减小一直以来都是无线电测向精度提高的一个难点,对于不同的测向体制所采用的减小测向误差的方法都不尽相同。本文主要介绍的是相关干涉仪测向体制的基本原理以及通过内插法的应用来减小测向误差的方法。     

对相关干涉仪测向算法的改进

给出了一种相关干涉仪测向的改进算法.与在全方位范围内进行相关运算的常规相关干涉仪不同,它只在相位角的有限区间内进行相关运算并搜索最大相关系数值,可以极大的缩短相关干涉仪测向所需的时间;在该方法中引入曲线拟合算法对相关运算后的数据进行处理,可以使相关干涉仪测向系统获得更高的测向精度.     

相关干涉仪测向算法的FPGA设计实现

相关干涉仪算法是一种设计实现非常简便的测向方法,使用FPGA设计技术可以解决处理速度比较慢的问题。介绍了相关干涉仪测向算法的原理和技术特点,对设计中采用的5阵元圆形天线阵相关干涉仪测向系统的硬件平台组成结构和处理过程进行了简述,并且详细说明了使用FPGA所实现的主要功能和FPGA设计所采用的设计工具。对设计中采用的关键技术和采用FPGA实现相关干涉仪测向处理后测向处理速度的提高进行了分析比较。     

单信道相关干涉仪测向技术研究

单信道相关干涉仪测向技术运用多阵元天线接收电磁波信号，基于相位干涉原理形成多个相位差，与标准数据库中的样本数据进行相关，以确定来波方向。这种测向技术的精度较高，可以覆盖全方位，且只需一个信道即可完成测向。     

基线引导式快速相关干涉仪测向性能分析及提升方法

基线引导式快速相关干涉仪算法计算复杂度低,能较好解决宽带信道化二维测向处理时的计算复杂度高的问题。为了对该算法的性能进行评估,推导了该算法在任意形式引导基线情况时的方位角与仰角估计的误差方差表达式,并与测向误差的克拉美-罗界(CRB)进行了对比。以均匀圆阵为模型,改进了取向方式,提高了测向准确度,并给出了一种解模糊基线的选择方法。与相关干涉仪算法、伪线性最小二乘算法进行了仿真对比,仿真结果说明选择合理的引导基线与解模糊基线,快速相关干涉仪算法不仅具有计算复杂度低的优势,还能较好的兼顾测向准确度与解模糊稳健性。      

相关干涉仪测向原始样本的求解方法

介绍了干涉仪测向理论,描述了原始相位差样本的概念,阐述了相关干涉仪测向原理,给出了该测向体制下的目标函数模型,针对函数模型中原始相位差样本的求解问题,结合目前常用的测向天线阵列,提出了几种原始相位差样本的求解方法,分别从阵列流形、天线响应和相关表采集3个方面对不同体制及结构布局下的相位差样本的推导进行了论述,分析并总结了各种方法的特点及适用条件。     

干涉仪测向中相关处理算法的研究

介绍了干涉仪测向体制的基本原理,分析了消除相位差模糊与提高测向精度之间矛盾形成的原因,为了解决此矛盾采用了相关处理算法,并给出了基线尺寸对测向精度影响的仿真结果,仿真结果表明了此算法的正确性。     

一种基于平行辅助基线的干涉仪测向算法

针对平面阵测向中存在的相位模糊问题,提出一种基于平行基线的干涉仪测向算法。该算法利用平行基线中短基线相位差可能的模糊数获得长基线的一系列可能相位差,通过相关运算实现解模糊,并利用最小二乘解确定最终的入射信号方向。算法中引入的平行基线有效降低了解模糊运算量,而最小二乘解则提高了算法测向精度。计算机仿真结果验证了算法解相位模糊的正确性和测向的高效性。     

基于双极化圆阵天线的多路径干涉仪测向研究

当低空掠海反舰导弹攻击目标舰船时,因为海面多路径散射波的存在,导致舰船上传统的相关干涉仪测向不准,从而不能有效反击拦截导弹。提出了一种基于双极化圆盘阵列天线的多路径相关干涉仪的测向方法,其工作原理为(假设反舰导弹天线是垂直极化方式)当圆盘阵列天线选择垂直极化方式时,干涉仪接收到导弹直达和海面多路径散射的混合信号;当圆盘阵列天线选择水平极化时,干涉仪仅接收到海面多路径总散射信号。在仿真中,根据相关干涉仪算法和多信号分类(MUSIC)算法,可以画出混合信号和总散射信号的空间坐标分别为方位角3°,4°,俯仰角82°,86°,然后比较两者空间向量之间的关系,得出导弹的空间坐标方位角小于3°,俯仰角小于82°,最后通过最小方差无失真响应(MVDR)空域滤波和波束形成算法抑制干扰信号的影响, 通过仿真可以看出总散射信号方位角被抑制大约23 dB,俯仰角被抑制大约17 dB,并通过与仿真场景中导弹的实际空间坐标进行比较,可看出该方法依然存在一定的差距,但也为消除散射多路径对测向的影响提供一种思路与方法。     

相关处理在干涉测向仪中的应用

介绍和分析相关处理在干涉测向仪中的应用，给出了多单元圆阵列干涉仪的重要特性参数，提供了一种多单元圆阵列干涉仪的设计方法。     

基于虚拟阵列变换的干涉仪测向算法

针对宽带测向中的相位模糊问题,提出了一种基于虚拟阵列变换的干涉仪测向算法.该算法利用实际阵列的相位差作矢量运算,从而获得新的相位差,将新的相位差作为虚拟阵列相邻阵元的相位差,由此求得入射信号的方位角和俯仰角估计.经过虚拟阵列变换所获得的虚拟阵列半径较原阵列半径缩小了,从而使得系统的无模糊频段得到了扩展,为解相位模糊提供了一种新的途径.仿真结果验证了虚拟阵列变换的正确性及基于该变换的干涉仪测向算法的有效性.     

从新的视角来看待干涉仪的测向与定位应用

传统的多基线干涉仪测向理论与基于干涉仪相位差变化率的定位理论,在当前电子侦察设备研制中获得了广泛应用,但干涉仪本身的吸引力还不仅局限于此。从新的视角出发,重新审视了干涉仪的测向与定位这两类典型应用:利用高精度时差测量思想,引出了单基线干涉仪无模糊测向理论;利用干涉仪相位差变化率与测向角变化率的等价性,引出了运动单站定位与多站测向交叉定位的统一理论模型。上述这些对干涉仪测向与定位的新理解,展现了电子侦察中干涉仪的无尽魅力所在,为干涉仪更广泛的应用提供了新的思路。