[发明专利]一种基于数字干涉系统的测向方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于数字干涉系统的测向方法，包括：对于N元均匀圆阵天线，空间电磁波转换为数字电压信号，将电压信号处理得到每路天线的电压相位；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；根据电压相位和测试相位构造每路天线对应的复数；根据仰角方位角初始相位计算每路天线的理论相位；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，并于门限值比较，小于门限值进入输出仰角和方位角；否则，k的值加1，再次计算相位差。本方法优势在于采用复数运算，避免了相位模糊问题及逻辑判断等运算，提高了测向精度。

技术领域

本发明涉及无线电监测技术领域，特别涉及一种基于数字干涉系统的测向方法及系统。

背景技术

干涉仪测向体制属于相位测向体制，利用来波到达测向天线阵时，不同天线空间位置不同导致各天线单元接收的信号相位不同来求解来波的方向信息。干涉仪测向技术因其精度高、原理清晰、频带宽等特点在无源测向领域得到了广泛的应用。

相位干涉仪由于具有很高的测向精度，是目前测向系统中普遍采用的测向方法。线性最小二乘法由于运算简单，采用最小二乘对圆阵的相位信息进行处理，可得二维入射角(见文献：Y.Wu,H.C.So.Simple and accurate two-dimensional angle estimationfor a single source with uniform circular array[J].IEEE Antennas Wireless andPropagation Letters,2008,7(1):78–80；B.Liao,Y.T.Wu,S.C.Chan.A generalizedalgorithm for fast two-dimensional angle estimation of a single source withuniform circular arrays[J].IEEE Antennas Wireless Propagation Letters,2012,11(1):984–986)。但基于相位的最小二乘法未考虑相位模糊问题，不适用于大口径圆阵。

对于大口径圆阵，由于鉴相器的鉴相范围只有2π，当天线间距足够大而导致实际相位差超过2π时，鉴相器输出的相位值会以2π为周期翻转，出现多值模糊，这就造成真实相位与实际接收相位之间是多对一映射。当圆阵半径时，相位值域即会超过2π，从而出现相位模糊。要获得高的测角精度，两天线间的距离要越长；要实现相位不超过2π，两天线间的距离就要足够小，这与提高测向精度的条件相矛盾。