[发明专利]一种基于极化修正的短波测向方法

说明书

本发明公开了一种基于极化修正的短波测向方法，用于短波天线阵，天线阵由M个水平极化天线阵元按照圆形阵排列组成，M≥3，天线阵元间隔为θ（根据天线波束宽度确定）：设有一个具有中心频率的空间窄带平面波以角入射到该天线阵，根据若干步骤，得到扫描角‑相关系数曲线，相关系数最大点对应的扫描角即为来波方向，该频点测向结束。本发明所公开基于极化修正的短波测向方法，通过对来波极化分量的修正，消除极化分量对测向的干扰。与现有的短波测向算法相比，显著优点在于：对带有极化分量的来波有较为明显的修正效果，能够测得更为准确的来波方向。

技术领域

本发明属于短波测向领域，特别涉及该领域中的一种基于极化修正的短波测向方法。

背景技术

短波测向是依据电磁波传播特性、利用短波天线阵及其测向仪器设备测定来波方向的过程。将短波天线接收的电磁信号进行处理，从而测定来波方向的方法称为测向算法。测向算法可分成两大类：标量法和矢量法。标量法是利用接收信号的幅度或相位中的一项进行测向的算法，矢量法则可同时利用幅度和相位信息进行测向。本申请中极化修正短波测向方法就是基于矢量法进行测向的。

在实际测向中，真实的天波信号一般为椭圆极化波，包含水平和垂直极化分量，常用的测向天线多为线极化天线，在测向过程中会受到来波信号极化分量的影响，极化分量会增加测向误差，严重影响测向结果，甚至会导致完全错误的测向结果，因此短波测向必须消除极化分量对测向的影响。但是截至目前，查阅国内相关文献，针对短波测向的极化修正方法尚未有公开报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于极化修正的短波测向方法，其与传统短波测向算法的最主要区别是：首先对各天线阵元的实际接收数据做极化修正，用修正后的响应数据进行测向计算，从而消除来波极化分量对短波测向的影响。

本发明采用如下技术方案：

一种基于极化修正的短波测向方法，用于短波天线阵，天线阵由M个水平极化天线阵元按照圆形阵排列组成，M≥3，天线阵元间隔为θ(根据天线波束宽度确定)，其改进之处在于：

设有一个具有中心频率ω₀的空间窄带平面波以角Θ₁入射到该天线阵，其中Θ₁＝(θ₁,φ₁)，θ₁和φ₁分别是该来波信号的仰角和相位角，0≤θ₁＜90°，0≤φ₁＜360°，如图1所示，则天线阵第m个阵元的输出x_m(t)表示为：

1≤m≤M，s(t)为入射天线阵的源信号、为来波信号幅度因子，jω₀为来波信号的相位因子，n_m(t)为第m个阵元的加性噪声，τ_m(Θ₁)为来波信号投射到第m个阵元时的相对时延；

步骤1，记各天线阵元的实测值cv_M，cv_M＝[cv₁,…,cv_N,…,cv_M]，该cv_M为M维复数数组，并求得各天线阵元实测接收信号的幅度值，比较选择幅度最大值及其对应的天线方向θ_N；

步骤2，记最大幅度值对应的天线阵元为N，选定N-i，…，N-1，N，N+1，…，N+i,共2*i+1个天线阵元作为参与运算的测向天线阵元(i根据天线类型及波束宽度确定)；

步骤3，以天线阵元N为中心，设定扫描角fai_scan，扫描范围θ_N-i*θ≤fai_scan≤θ_N+i*θ，扫描精度Δθ根据测向精度要求，可取0.1°、0.5°、1°、2°等；