多波束比幅系统测向校准方法

针对传统比幅测向方法中大角度测向虚假问题以及校准方法中存在的动态误差无法校准、可维护性差的问题,提出了基于边波束和宽波束综合旁瓣剔除方法,有效解决了旁瓣测向虚假问题;此外,通过在系统中引入宽带校准源,根据系统组成对测向链路进行划分,采取静态和动态校准相互结合,成功实现了动态误差的校准,并提高了外场的可维护性。实际测试表明,采取了上述测向校准方法的8比幅系统,全频段测向精度为1.55°,证明了提出的多波束比幅测向校准方法具有较好的工程可实现性。     

基于无人机编队提高干涉仪测向性能

反辐射导引头测向天线基线长度较短,导致测向精度有限.基于干涉仪测向原理,利用无人机编队实现长基线干涉仪测向系统构建,以提高对辐射源的测向精度.建立了测角误差计算模型,通过仿真分析了影响测角误差的主要因素,将长基线干涉仪测向系统与传统干涉仪测向系统测角误差进行了对比.仿真结果表明,解决高精度定位技术和多无人机监督控制技术等关键技术后,长基线测向系统测向性能与传统干涉仪测向系统相比有明显提高.     

两通道多级信道化接收机的设计

为满足测向接收机对两个同时到达的不同带宽雷达信号的测量和跟踪需求,提出了一种双通道、多级信道化的高效宽带数字接收机结构,该接收机采用了宽窄两种带宽、奇偶两种信道排列形式,三级信道化结构的方案。经过三级的频带分割可提供多种频率分辨率,可以适应不同带宽信号的输入,改善了单级信道化同时处理窄带信号和宽带信号的性能局限性,并通过有效信道检测机制实现了对两个同时到达的不同带宽的雷达信号的接收跟踪。仿真结果表明,该双通道多级信道化接收机功能正确,具备硬件实现的可行性。     

长基线宽带测向算法及FPGA实现

传统测向算法受到相位解模糊条件的限制,基线长度设置较短,测向精度得不到提高。为了提高测向精度,可以采用长基线,通过估计信号到达两个阵元的时间差实现方位角估计。在多相滤波信道化体制下,数据经过抽取后时间分辨率降低,运用传统的到达时间估计得到的时差精度较低。由于现代雷达发射的信号通常是宽带信号,经过时域和频域的对应关系将时差估计问题转换为频率估计问题,其精度不受采样时间间隔的限制。MATLAB和QuartusII联合仿真结果表明,该算法运算简单,适于硬件实现,可以实时进行处理。在一定的基线长度和带宽条件下,该算法能达到较高的测向精度。     

雷达侦察装备辐射源识别与测向检测系统的设计

目前雷达侦察装备对辐射源的识别与测向主要是采用雷达数据库的查询比较识别的方法,雷达侦察装备对与雷达数据库数据对应的辐射源信号进行正确的识别与测向缺乏有效的检测手段。正是基于该需求,设计了该检测系统。文中详细阐述了系统的功能、特点、硬件结构、工作原理,并对系统的软件部分进行了设计。最后,通过实验测试得出该系统能够提供满足各种体制要求的雷达辐射源信号,达到对雷达侦察装备辐射源识别与测向功能好坏检测的目的。     

基于移动平台的辐射源干涉测向精度分析

基于移动平台的无线电辐射源测向技术广泛应用于飞机、飞艇等平台,由于测量过程中移动平台的位置、姿态不断变化,与基于静止平台的测向系统相比,测向误差源数量增多,测向精度变差。本文针对目前广泛应用的辐射源干涉测向技术,通过模拟仿真计算,进行不同误差源特性分析,对基于移动平台的辐射源干涉测向精度设计提供了技术依据。     

基于相关峰的理论样本干涉仪测向算法

相关干涉仪是一种无源测向算法,具有计算复杂度低、抗干扰能力较强、样本依赖性较大的特点.为了减少相关干涉仪算法样本对环境的依赖,提高实际环境的测向精度,提出了一种基于理论样本的改进算法.该算法通过搜索相关矩阵的局部峰值、建立理论相关峰、计算相关峰评价系数(包含方差、峰度、偏度)、二次相关匹配的方法,在仅使用理论样本的条件下即可对来波信号进行精准测向.经过外场实验表明,在频段340 MHz～3 GHz、信噪比29～60 dB区间内,改进算法的精度比传统采样算法在城市环境的测向精度高0.8.,且测向性能稳定,多次实验的精度偏离未超过1°.改进算法计算复杂度较高,测向时间为传统算法的3～4倍,在无高时效性要求的场景具有良好的实用价值.     

方形平面阵列的阵元数对局放测向精度影响的仿真研究

变压器局部放电超声阵列检测方法是新近发展起来的一种具有高信噪比、高可靠性的检测方法,但对于传感器的阵元个数对局放检测精度的影响尚待深入研究。笔者以方形平面阵列传感器为例,在测向方位角为锐角和钝角两种情况下,基于一种改进的MUSIC(multiple signal classification)算法对15种超声阵列传感器(2×2-16×16排列)进行仿真,研究不同阵元个数下测向精度的变化规律。结果显示,随着阵元个数的增多,测向精度也随之提高,并得到了不同阵元个数的测向精度的具体测向误差范围,对现场不同环境中变压器局放超声阵列传感器的选择具有一定的指导意义。     

一种直线型超声阵列信号测向方法及其应用

提出一种直线型超声阵列信号测向方法.首先,利用FastICA算法对超声阵列信号进行去噪;然后,采用双边相关变换(two-sided correlation transformation,TCT)算法对其进行聚焦处理,实现宽带信号方位信息的累积;接着采用FastDOA对聚焦后的窄带信号进行波达方向估计.在此基础之上,研究该测向方法在电气设备局放检测中的应用,先在不同信噪比下仿真直线型局放超声阵列信号的测向精度,结果显示误差约为2°;通过多次实验,表明该方法的实际测向误差约为3.5°,证明了该方法的正确性.     

干涉仪测向体制误差性能分析

干涉仪测向体制在无线电测向领域有着重要的应用,主要针对干涉仪测向体制的测向误差性能及如何减小其对测向准确度的影响进行研究.通过对测向误差模型的理论分析,阐明了相位测量误差和天线孔径对测向准确度起到的决定作用,并根据分析结果,相应得出提高干涉仪测向体制测向准确度的有效手段和方法.最后,基于最小二乘估计方法对九单元园阵干涉...     

无人机圆形阵列天线的测向

给出无人机障碍探测系统的结构,并建立圆形阵列天线的探测模型。分析圆形阵列天线的固有特性,即圆形阵列在实际应用时存在固有误差,即阵元互耦、阵元位置误差、通道幅相不一致;并给出阵元互耦误差校正、已知源幅相误差校正、未知源幅相误差校正的方法及步骤,同时采用MUSIC测向方法进行仿真分析。其结果表明,提出的阵元互耦及幅相不一致的校正方法是有效的,从而提高了无人机障碍探测系统的探测精度。     

利用超声相控阵的油中局部放电定位实验分析

局部放电定位检测是电气设备绝缘机理研究与质量监控的关键项目,是状态维修的重要基础。局部放电的超声阵列定位方法从理论上实现了对传统超声定位方法的有效改进,但在实验研究中往往会遇到由于阵列传感器多阵元耦合性能不一致、多次测向结果不一致以及双平台测向交叉定位原理不合理等导致定位成功率低及定位精度下降的实际问题。为此,提出了3种实用方法与技术对其进行改进和完善:一是采用铅笔芯测试技术进行超声相控阵多阵元的耦合性能测试,提高定位成功率;二是对同一位置采取多次测向、加权平均的方法提高同一位置测向精度;三是采用多平台测向、全局搜索定位的方法提高局放源的定位精度。最后,搭建了一套基于超声相控阵的油中局部放电定位实验系统,开展实验研究。实验结果表明,定位误差10 cm,验证了上述3种方法可以有效提高局放超声阵列定位的成功率及定位精度。     

基于BD/GPS方位系统的机载测向标校系统设计

随着BD/GPS系统定位精度的提高和姿态方位测量系统的普及,利用BD/GPS和姿态方位系统对机载测向系统进行实时标校提供了一种新的手段。为了提高机载测向系统标校的准确性,克服以往系统标校方法中遇到的问题,给出了基于BD/GPS方位系统的机载测向标校系统的基本原理和系统组成,实现了基于BD/GPS方位系统的机载标校系统的软、硬件设计方案,重点分析了详细的标校过程中方位参考数据的获取和处理方法,以及标校中需要注意的若干问题。该标校系统设计简单,不需要对测向设备进行改造,适应性强,可以为军事和民用机载测向系统标校提供一种有效手段。     

输电线路对短波无线电测向台(站)无源干扰的保护间距

为解决输电线路对短波无线电测向台(站)的无源干扰问题,通过改变计算模型中参数的方法,研究了输电线路在无线电波激励下对无线电测向台的电磁干扰影响因素及影响规律。研究结果表明,计算无源干扰时,入射波方向应取0或90的最大影响方向,且铁塔阵列中的铁塔数目取30座可以满足计算精度需求。还计算了不同电压等级的输电线路对短波无线电测向台的保护间距,相比之下,国标规定的保护间距较为保守。依据文中的研究结果和以往工程中的实践经验,提出了为降低输电线路对短波无线电测向台的无源干扰,可在输电线路方面和短波无线电测向台方面采取的防护措施。     

基于改进公垂线法的变压器局放超声定位研究

方向角和俯仰角确定后,定位误差与传感器到变压器内部局放源之间的距离成正相关性。提出了一种改进的测向公垂线中点法,该方法通过模拟实验求得各传感器感应到的超声信号情况随局放源与传感器之间距离的变化曲线,测得传感器感应到的超声幅值,从而推算局放源与传感器之间的空间距离,并认为局放源在测向线公垂线上,而且局放源距测向线的距离与局放源到传感器之间的距离成正比。模拟变压器局放实验证实了该方法可以在测向线公垂线中点法的基础上进一步提高定位精度。     

基于单辅助源校正的MUSIC测向性能分析与实验验证

实际测向系统中,由于多通道微波组件、天线阵元及连接电缆等射频部件传输特性不一致的影响,使得接收通道失配问题不可避免。存在通道失配时,天线阵列的接收数据中含有幅度和相位误差,最终导致空间谱的波达方向（Direction of Arrival,DOA）估计性能急剧下降甚至失效。本文针对这一问题,采用一种基于单辅助信源的通道校正算法,研究了该算法在通道数据预补偿和导向矢量修正的具体应用方法,并结合多信号分类算法（Multiple Signal Classification, MUSIC）进行DOA估计。从信噪比、快拍数和均方根误差等仿真参数证实了校正算法的有效性,并利用硬件平台的实测数据,验证了校正算法能够对通道失配进行有效补偿并获得较高的DOA估计性能。     

星载无源定位系统测向定位方法及精度分析

研究了相位干涉仪测向体制下星载无源定位系统测向定位的原理和定位的解析算法，并分析测向误差对定位精度的影响，给出了一种比较直观和简便的定位误差分析方法，通过分析实例得到定位误差的主要影响因素及其分布规律。     

考虑阵列误差的变压器双局放源测向与定位实验研究

超声阵列检测是变压器局部放电众多检测方法中一种较为有效的方法,其基本原理是阵列传感器和阵列信号处理技术相结合的一门新的检测方法。在实际工程应用中由于阵列传感器之间的互耦误差和阵元幅相误差的存在,往往会导致空间谱估计性能降低,引起定位不成功或准确率下降,针对双局放源检测时,定位准确率明显下降。据此,文中考虑了阵列误差对双局放源超声阵列检测的影响,提出了一种阵列误差自校正算法,并依据此算法对传统的MUSIC(多重信号分类)算法进行改进,将改进后的算法应用于双局放源超声阵列检测实验中。结果表明,考虑阵列误差后的MUSIC算法对双局放源的测向误差小于8°,满足工程实际需要。     

云闪定位算法及误差分析

为了降低云闪对空间飞行器的危害,同时能够更全面地研究雷暴活动,并为地闪的探测预警提供技术支持,开展云闪定位方法的研究具有重要的价值。本文根据现场云闪探测仪采集到的VHF辐射源入射方向信息和达到探测站的时间差信息,结合无线电测向时差定位技术,研究了VHF云闪的四站定位算法及其误差精度分析。在对该算法和误差精度进行matlab仿真的基础上,得到了不同布站方式和基线距离情况下定位误差分布图,为探测站的布站选址提供了理论支撑。     

机载电子侦察设备测向性能评估

介绍了短基线时差测向原理,总结分析了影响机载短基线时差测向体制的电子侦察设备测向性能的主要因素,结合工程应用,详细介绍了更科学的评估电子侦察设备测向性能的试飞方法和数据处理方法,并给出了部分实际试飞试验数据的分析评估结果。对机载电子侦察设备靶场试验的测向性能评估具有一定的借鉴意义。