[发明专利]一种基于数字干涉系统的测向方法及系统

权利要求书

1.一种基于数字干涉系统的测向方法，其特征在于，包括以下过程：

步骤1、对于N元均匀圆阵天线，将数字干涉仪系统接收天线的空间电磁波转换为数字电压信号，将每一路天线接收的数字电压信号进行离散傅氏变换后取相位得到每路天线的电压相位；

步骤2、在来波以仰角为0°入射圆阵天线时，记每一路天线的相位为测试相位

步骤3、根据电压相位和测试相位构造每一路天线对应的复数；

步骤4、设初始仰角为初始方位角为初始相位为迭代次数k为0；

步骤5、迭代次数为k时，根据仰角方位角初始相位为计算每路天线的理论相位；

步骤6、引入向量X和方向向量G，结合构造的复数计算迭代次数k+1的二维入射角的仰角和方位角

步骤7、计算迭代次数为k+1与迭代次数为k的二维入射角之差，并将结果与门限值比较，若小于门限值，则进入步骤8；否则，迭代次数k的值加1，进入步骤5；

步骤8、输出二维入射角和作为辐射源的仰角和方位角；

所述步骤6中，计算二维入射角的仰角和方位角的具体步骤为：

步骤61、设置向量

其中T表示矩阵转置；

步骤62、计算方向向量G＝[g₁,g₂,g₃]^T，其中：

其中，c为空间中波速，ρ表示圆阵天线的半径，α_i表示第i路天线的角度位置，f均表示信号频率，E_i表示第i路天线相位值对应的复数，表示第i路天线的理论相位；

步骤63、更新向量X，得到第k+1次向量X的值；

X^(k+1)＝X^(k)+G

其中，

步骤64、根据X^(k+1)计算第k+1次的二维入射角的仰角和方位角

其中，||表示复数模值，real表示取复数实部运算，arg表示求复数相位运算。

2.根据权利要求1所述的基于数字干涉系统的测向方法，其特征在于，所述步骤1中，N元均匀圆阵天线中N≥3，得到每路天线的电压相位的具体方法为：

其中Φ′_i表示第i路天线的电压相位，i＝1,2,3…N，arg为复数相位运算，M为采样点个数，M≥3，f为信号频率，j为虚数单位，

3.根据权利要求1所述的基于数字干涉系统的测向方法，其特征在于，所述步骤3中，构造复数的具体方法为

步骤31、计算每个天线接收电压归一化相位值，

步骤32、对归一化相位值构建复数：

其中，E_i表示第i路天线相位值对应的复数。

4.根据权利要求2所述的基于数字干涉系统的测向方法，其特征在于，所述步骤5中，计算每路天线理论相位的具体方法为：

其中，表示第i路天线的理论相位，c为空间中波速，f均表示信号频率，ρ表示圆阵天线的半径，α_i表示第i路天线的角度位置，其中，第一路天线的角度位置为0。

5.根据权利要求4所述的基于数字干涉系统的测向方法，其特征在于，所述步骤7中，计算迭代次数为k+1与迭代次数为k的二维入射角之差的具体方法为：

其中，mod(x,2π)为x对2π取模后的余数。

6.根据权利要求1所述的基于数字干涉系统的测向方法，其特征在于，所述步骤7中，门限值为所需测向精度。

7.根据权利要求1所述的基于数字干涉系统的测向方法，其特征在于，所述步骤1中的干涉系统包括N路低噪放大器、N路混频器、N路LPF、N路增益控制放大器、N路ADC以及本振电路、同步信号产生电路；每一路天线依次连接一路低噪放大器、混频器、LPF、增益控制放大器、ADC，由ADC输出转换后的数字信号，所述本振电路与每一路混频器连接，所述同步信号产生电路与每一路ADC连接。

8.一种基于数字干涉系统的测向系统，其特征在于，包括：N元均匀圆阵天线、N路低噪放大器、N路混频器、N路LPF、N路增益控制放大器、N路ADC以及本振电路、同步信号产生电路、信号处理模块，每一路天线依次连接一路低噪放大器、混频器、LPF、增益控制放大器、ADC，由ADC输出转换后的数字信号，发送至信号处理模块，所述本振电路与每一路混频器连接，所述同步信号产生电路与每一路ADC连接；所述信号处理模块用于执行权利要求1-7任一项的测向方法，输出辐射源的仰角和方位角。