一种基于频带扩展的高精度时差测量方法

现代LPI雷达采用宽带设计后,波形设计一般采用包络加权,加权后的包络前沿上升缓慢,造成传统基于脉冲前沿的短基线时差测向法的时差测量精度无法满足测向要求。提出一种基于频带扩展的方法,可以对接收的脉冲频谱进行加权,获得较陡的视频脉冲前沿,可以较大地提高前沿上升缓慢的脉冲的时差测量精度。     

星载时差定位中的时差测量技术

时差定位是一种定位精度较高的定位方法。星载平台上受空间尺寸的影响,基线长度有限,这样星载时差定位的精度主要与时差测量的精度的有关。本文主要研究基于相位法的时差测量的技术和影响其测量精度的因素。本文首先介绍了相位法测时差的原理,给出了实现框图, 详细分析了影响其测量精度的因素,仿真了 AD 有效量化位数对于测时差的影响。理论分析和仿真结果都显示出,提高 AD 的有效量化位数可提高精度,实现皮秒级的时差测量精度。     

短基线时差定位技术研究

由于当前的长基线时差定位系统不能对窄波束辐射源目标定位,提出了短基线时差定位技术。首先推导了短基线时差定位算法;然后分别对长、短基线时差定位系统的定位精度分布进行了仿真,根据定位精度需求对时差测量精度提出了要求,通过仿真分析得出两路信号相关算法已经不能满足该时差精度需求,需要研究新的时差测量算法;最后提出了利用信号载频相位信息求时差的研究思路,为高精度时差测量精度的研究提供了参考,也为短基线时差定位系统的实现提供了技术基础。     

短基线时差无源定位方法研究

由于短基线时差无源定位受到辐射源目标到达时间测量精度和多站间定位精度的影响,使得短基线时差无源定位精度比长基线情况要差。本文研究了短基线时差无源定位的滤波算法,推导了时差定位的推广Kalman滤波算法公式。仿真结果表明,该算法可有效提高短基线情况下的时差无源定位精度。     

联合到达时间估计的长基线测向相位解模糊算法研究

基线长度是影响测向精度的重要因素.长基线测向精度高,但基线长度大于半波长时会出现相位模糊.现有的相位解模糊算法大多限制了基线长度.本文在多基线比值法解模糊的基础上结合到达时间估计,提出了一种减小了基线长度限制条件的相位解模糊算法来实现长基线窄带信号测向.仿真结果表明,本算法解模糊概率不受基线长度影响,并且针对不同入射角的信号解模糊能力相同,在适当信噪比条件下能通过设置基线长度达到较高的测向精度.     

城区时间差测量模型与校准分析

在射频传感网短基线时差定位(Time Difference of Arrival, TDOA)中, 到达时间差的测量是一个重要问题.时间差的测量精度除了受到测量接收机本身系统频响特性影响外, 城区无线电波传输环境是影响时差测量精度的重要因素.本文对影响时差测量精度的系统测量误差、城区非视距传播引起的误差进行了理论分析, 给出了测量误差的类高斯概率分布模型, 提出采用校准源提高时差测量精度的方法并验证了该方法的合理性.     

数字式多基线相位干涉仪与MUSIC法测向性能分析

基于非均匀线阵的阵列信号模型,数字式多基线相位干涉仪和MUSIC两种测向方法均能实现测向功能。给出了两种测向方法的测向精度的计算公式,明确了测向精度的影响因素,研究并比较了两种测向方法的测向性能。以四元非均匀线阵为例,在输入只有一个信号的环境下进行仿真实验,对比了两种测向方法的测向精度和测向时间,理论分析与仿真结果都表明数字式多基线相位干涉仪具有更高的测向精度和更短的测向时间。     

短基线时差测向仿真试验方法探讨

本文以短基线时差测向原理为基础,对短基线时差测向系统仿真试验方法进行了探讨,提出了用功率放大、精密衰减和延迟线组的仿真设计思想,很好地解决因馈线损耗、波形失真引起测向误差大等关键性技术问题,解决了实际调试及检测中的难题。     

一种借助虚拟观测降低单站测向误差的方法

针对短基线测向精度难以提高的问题,提出了一种借助虚拟观测降低单站测向误差的方法。利用一个实测单站的相差定位测量结果,由三角函数关系可得到异地虚拟站点相对于目标的径向距离,由此得到异地虚拟站点与实测单站之间的虚拟程差,在此基础上,分别分析了借助虚拟单、双站的测向方法。误差分析表明,通过选择合适的虚拟基线长度,能有限地提高测向精度。     

二维干涉仪测向技术研究

首先介绍了相位干涉仪的算法原理,接着对二维干涉仪测向的数学方程进行推导。随后研究了影响二维干涉仪测向算法精度的限制性因素,包括入射角度、短基线和长基线的长度、虚拟基线、信噪比、阵列位置等。着重对解模糊正确概率和均方根误差进行了仿真。在分析各种限制性因素的基础上,文中提供了一个二维干涉仪测向技术的设计实例。针对设计实例的Matlab 仿真结果验证了设计的有效性,其测向均方根误差优于0. 9度。     

基于典范相关分析的时差测向技术研究

测向是电子战系统的一个重要组成部分,测向精度直接对信号分选、识别、定位、干扰决策等都产生较大的影响.时差测向的准确度和灵敏度都相对较高,在无源测向中具有广阔的应用前景.针对时差测向抗干扰性能差和噪声影响的问题,本文提出采用典范相关分析方法改进其性能,并对这种新的测向算法进行了完整的分析.通过仿真实验,可以看到本文提出的基于典范相关分析的时差测向方法能够取得比常规时差测向更稳定、准确的结果,而且实现简单,实时性好,能充分满足电子战系统实时性的要求.     

基于信息典型相关分析的时差测向

测向是电子战系统的一个重要组成部分,测向精度直接对信号分选、识别、定位、干扰决策等都产生较大的影响。时差测向的准确度和灵敏度都相对较高,在无源测向中具有广阔的应用前景。针对时差测向抗干扰性能差和噪声影响的问题,首先提出了一种基于信息典型相关分析的盲源分离算法,在辐射源信号先验信息未知时分离天线阵接收的混合信号;然后将分离后的信号进行相关分析获得时差的估计,用以改进时差估计和测向性能,并对这种新的测向算法进行了分析。仿真实验表明,基于信息典范相关分析盲源分离算法的时差测向能够取得比常规时差测向更稳定、准确的结果。      

干涉仪测向基线组合方式选取依据初探

针对相关干涉仪测向查表算法,以均匀5圆阵为例提出了3种基线组合方式:固定基准法、最长基线法和最短基线法。建立相关干涉仪测向仿真模型,通过仿真分析了3种基线组合方式对测向精度的影响,包括测向精度随频率的变化、测向精度随方位角的变化和测向模糊3个方面。得出最长基线法具有最高测向精度以及最小相位容差,最短基线法具有最低的测向精度和最大的相位容差,固定基准法性能居中且测向误差对方位角更加敏感的结论。从而对基线组合方式的选取提供理论依据。     

基于多基线干涉仪和多波束比幅联合测向天线系统的设计与实现

从干涉仪测向原理出发,结合干涉仪测向公式进行了测向误差分析。根据测向精度要求,提出了三基线设计及最长基线长度要求;根据最短基线解相位模糊要求,提出了八比幅测向精度要求;设计并实现了一种基于多基线干涉仪和多波束比幅联合测向的天线系统。     

影响无源定位精度的多种误差原因分析

无源定位精度作为对目标定位最为核心的一个技术指标,其定位技术方法有测向/ 交叉定位法、单站快速定位法、比相定位法、测时差定位法、测向/时差定位法、多普勒频率定位法、方位和频率定位法、相位差变化率和多普勒变化率定位法等。同时,比幅测向误差、定位模糊区、系统随机误差、定位站配置与布站方式、多径传输、时差、多普勒频移等多种因素均会对定位精度产生影响。文中主要探讨无源定位的分类及技术方法,分析多种误差影响无源定位精度的原因,以及减小影响无源定位精度的方法。     

空中光电跟踪平台的引导精度分析

提供了一种以飞行器为搭载平台的精密光电跟踪系统引导精度的分析方法,以两类引导设备为例,从经典误差分析方法出发,分析了引导精度的主要影响因素,包括引导设备的测量误差、空中平台的姿态测量误差及数据传输延迟等,并指出其关键影响因素是引导设备的测量误差,可通过合理设计飞行航路避开最大误差区域或更换高精度引导设备两种途径有效减小引导误差。     

多通道实时数字鉴相技术的FPGA实现

数字式干涉仪测向体制中的相位差信息在频域上提取,与传统的在时域提取相比能大大提高低信噪比条件下鉴相精度及对信号的适应能力。利用相位差信息的频域数字提取方法,实现了单片FPGA完成多通道相位信息的提取。与传统的计算机实现和DSP实现相比,不但提高了速度,而且设备量小,具有明显的优势。     

改进的干涉仪测向方法研究

提出了一种基于长短基线匹配的干涉仪测向方法。该方法根据中国剩余定理,借鉴了长短基线干涉仪测向原理,利用短基线相位差测量解决相位模糊的问题,长基线相位差测量提高测向的精度。对长短基线的匹配选取、测向能力以及抗噪声性能进行了理论分析和仿真。试验结果表明,新方法与其他方法相比,适应能力强、运算量小、精度高,在低信噪比下仍具有良好的估计精度,适于硬件实现。     

普遍意义下的干涉仪通道间相位差测量精度分析

传统的干涉仪通道间相位差测量模型是建立在单频电磁波的基础之上的,在应用于调制信号测量时,其精度分析结果有时会出现较大偏差。针对这一问题,利用调制信号相关接收的方法来提取干涉仪通道间的相位差信息,推导并建立了普遍意义下的干涉仪通道间相位差测量精度的理论计算式,并且新的精度计算式对传统计算式具有向下兼容性,并通过仿真对其有效性进行了验证,这对于电子侦察的测向和定位等应用中与干涉仪相关的测量精度分析提供了新的参考。     

基于多重分选的脉冲配对时差检测

大基线时差定位具有定位快、精度高的优点,但大基线各定位站接收到的脉冲序列之间的时延变大,各基线时差测定的难度增加,因此如何准确实现各基线之间脉冲序列配对成了大基线时差测定的关键。在分析时差定位原理的基础上,研究了时差定位中相同序列脉冲多重分选及检测方法,分析了非周期脉冲重复间隔（PRI）和具有骨架或固定PRI对脉冲配对模糊性,给出一种基于多重分选的脉冲序列的分选配对方法,并针对模糊性进行定量分析,说明该脉冲序列多重分选配对方法在时差定位中的有效性。