[发明专利]一种基于旋转干涉仪的脉冲信号测向方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于旋转干涉仪的脉冲信号测向方法及装置，该测向方法包括：建立旋转干涉仪的数学模型，并根据该数学模型，确定脉冲信号重复频率的边界；判断脉冲信号是否满足脉冲重复频率的边界不等式，若不满足边界不等式，则判定为低重频脉冲，并进行低重频脉冲测向；若满足边界不等式，则判定为高重频脉冲，并进行高重频脉冲测向。本发明通过计算非连续脉冲信号重复频率的边界，可以判断出脉冲信号是否为低重频脉冲，若为低重频脉冲，则根据两个在先的脉冲信号计算出无模糊区间集合，然后再采用在后的脉冲信号对该无模糊区间集合中的元素进行筛选，进而得到高精度的方位、俯仰角估计，有效提高了测向结果的准确性。

技术领域

本发明涉及一种基于旋转干涉仪的脉冲信号测向方法及装置，属于辐射源信号的无源测向技术领域。

背景技术

对辐射源信号的无源测向在电子侦察、无线电管理以及通信中都有着重要的应用。近年来，高分辨测向技术得到了长足的发展，受到了国内外不少学者的广泛关注，并且针对测向技术进行了专门研究并提出了一些行之有效的方法。

典型的测向系统通常由多个通道组成，应用MUSIC、ESPRIT、ML等算法，以获得较高的精度和分辨力。然而，如此之多的通道数也给系统的体积、重量、功耗以及后端信号处理提出了苛刻的要求，不便于在便携系统上实现。另一种典型的测向系统是干涉仪，由于其仅需少量的通道，实现简单而得到广泛的应用。然而，干涉仪的测向精度和解模糊条件存在矛盾，更高的测向精度需要更长的基线长度，但同时也会出现模糊问题。

近年来，学者提出了利用旋转干涉仪的方式对目标辐射源进行高精度测向。旋转干涉仪在转动的过程中，可以等效为多个基线长度对目标进行测向，因而容易实现解模糊，从而在长基线条件下，保证了对目标方位的测量精度。然而，现有方法都是针对连续时间信号给出的，对于通信信号的定位能够达到较好的效果。当入射信号是非连续的脉冲信号时，如对于脉冲雷达信号，目前现有方法通常不考虑脉冲信号的重频情况，测向效果较差。因此针对脉冲雷达信号，如何实现精确测向，是我们亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于旋转干涉仪的脉冲信号测向方法及装置，用于解决不考虑脉冲信号的重频情况，测向效果较差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于旋转干涉仪的脉冲信号测向方法，包括以下方案：

方法方案一：步骤如下：

建立旋转干涉仪的数学模型，并根据该数学模型，确定脉冲信号重复频率的边界；

判断脉冲信号是否满足脉冲重复频率的边界不等式，若不满足边界不等式，则判定为低重频脉冲，并进行低重频脉冲测向；若满足边界不等式，则判定为高重频脉冲，并进行高重频脉冲测向；

其中，进行低重频脉冲的测向过程如下：

获取两个脉冲到达时分别对应的旋转干涉仪所在的方位角以及模糊相位差，并绘制出对应所有的等相位差曲线；

求解两个脉冲所对应的等相位差曲线的交点，并计算每个交点对应的无模糊区间集合；

当后续的若干个脉冲到达时，获取对应旋转干涉仪所在的方位角以及模糊相位差，并绘制出所有的等相位差曲线；

对于无模糊区间集合中的每一个区间，依次判断后续脉冲所对应的等相位差曲线是否穿过该区间；若穿过该区间，则保留该区间，否则在无模糊区间集合中剔除该区间，直至无模糊区间集合中只剩下一个区间；

对最终获取的无模糊区间集合进行去模糊处理得到无模糊方程，根据该无模糊方程得到方位和仰俯角估计值，实现低重频脉冲测向。

方法方案二：在方法方案一的基础上，建立旋转干涉仪的数学模型的步骤包括：