[实用新型]多天线单元信号分析处理及测向系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号分析处理和无线信号测向领域，具体说涉及一种实现该分析处理方法和/或信号源测向方法的系统。

背景技术

目前，主要是利用单一全向天线对各频点处信号的幅度、场强、电平大小等参数进行测量实现对电磁环境的信号分析，这样测到的值是各个信号叠加的结果，无法分清信号的组成与结构，也就很难确定是否存在同频干扰和多径干扰，以及干扰的频率范围和干扰的强度。

目前的测向方法根据体制的不同，性能差异较大。其中一些测向方法只能给出单一示向度，如相位测向、大音点测向等，另一些方法能给出多个示向度，如单天线旋转测向、空间谱估计。但是电磁空间信号存在很大的复杂性，同频信号、多径信号的存在，以及信号本身的频谱变化和传播衰落使得现有测向技术体制面临巨大困境，其测向精度及可靠性随着电磁环境的复杂程度急速下降。现有测向技术体制中空间谱估计的方法虽然能在一定程度上解决这些问题，但由于其对于模型的敏感性及处理能力受天线单元数量限制，在较复杂电磁环境下的应用也受到很大限制，而且空间谱估计的天线阵列体积较大，不利于实现便携式测向。

幅度测向中有一种双信道比幅测向方法，利用两副正交的艾德考克天线接收电势的比值确定来波方向，并利用信道均衡技术消除信道增益不一致的影响。但是，这种实现方式不论从实现成本还是实际效果来看都是不可取的。首先，实现多信道均衡将付出很高的成本代价，另外，在技术效果上存在很多缺陷，一方面，利用接收电势做比值很容易因受到噪声和多径信号的影响而很不稳定，另一方面，利用该比值估算方位将由于多径信号的存在而出现固有的偏差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有测向方法无预先分析处理而出现测向不准确的技术问题，提供一种能够分析信号的组成和干扰强度的多天线单元信号分析处理及测向系统。

本实用新型采用的技术方案如下：一种多天线单元信号分析处理及测向系统，包括天线单元、接收单元和数据处理单元，所述天线单元包括至少二副天线，所有天线中至少有一副是定向天线，各定向天线的指向可相对独立调整；所述数据处理单元包括第一、第二统计分析单元、比值计算单元和分析测向单元，一定向天线接收到的信号通过所述接收单元输入至第一统计分析单元，进行在一定长度时间窗口内的短时统计分析，另一天线同步接收到的信号通过所述接收单元输入至第二统计分析单元，进行在一定长度时间窗口内的短时统计分析；第一和第二统计分析单元得到的短时统计分析值输入至比值计算单元，比值计算单元得到的比值输入至分析测向单元。

优选地，所述天线单元包括由一副定向天线和一副全向天线构成的双天线组合。

优选地，所述天线单元还包括用于安装其一双天线组合中定向天线的支架，以及用于保持双天线组合中两幅天线在不同的水平面上、并使二者之间保持一定的距离的防耦合支架。

优选地，所述接收单元还包括混频电路和受控于所述数据处理单元的锁相环路，输入至接收单元的各信号先输入至所述混频电路进行逐级下变频，形成与各自相对应的基带信号，各基带信号再输入至数据处理单元进行短时统计分析。

本实用新型的有益效果为：通过分析信号的组成和结构，为信号处理和信号测向提供可靠依据；通过对信号源准确可信的测向定位促进对电磁环境的更好认识。

附图说明

图1为本实用新型所述分析处理及测向系统采用双通道接收模式的原理框图；

图2为本实用新型所述分析处理及测向系统采用单通道快速切换接收模式的原理框图；

图3为图1所示天线单元的一种结构示意图；

图4示出了根据本实用新型所述分析处理方法的一次信号分析数据；

图5示出了根据本实用新型所述分析处理方法的另一次信号分析数据；

图6示出了根据本实用新型所述测向方法的一次信号源测向数据，其中，该次信号测向采用了方向性较弱的天线；

图7示出了根据本实用新型所述测向方法的另一次信号源测向数据，其中，该次信号测向采用了方向性较强的天线。

具体实施方式

本实用新型的分析处理方法和测向方法主要根据定向天线的方向图以及多天线的组合运用来实现。下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细描述。