延迟相乘宽带LFM信号阵列测向方法

 为了充分利用宽带线性调频(LFM)信号的时域信息,实现对此类信号的阵列快速高精度测向,结合线性调频信号调制样式的特殊性,提出了一种基于阵列接收数据时域延迟相乘的宽带线性调频信号阵列测向新方法.该方法利用窄带阵列测向方法实现了对宽带线性调频信号的快速测向,其计算效率和对阵元间距的适应范围均优于常规的宽带聚焦类测向方法.仿真结果表明新方法在处理线性调频信号时具有比常规的宽带CSM方法更优的性能.     

基于时间调制阵列的全向宽带测向方法

为解决时间调制测向技术中由线型阵列对称性和固定基线长度引入的目标前后向模糊问题和测向带宽受限问题，提出了一种基于五单元时间调制阵列的全向宽带测向方法.通过将一维线型阵列扩展为二维平面阵列，提高空间自由度以区分来波前后向；进一步结合虚拟基线技术，利用相邻单元排布间距的差异性引入虚拟相位差，解决工作频率变化引起的相位差模糊问题，从而实现全向宽带测向的目标.通过数值仿真在3倍频程工作带宽条件下有效实现了360°全向测向，验证了所提出方法的可行性.     

数字化宽带测向系统中的相位差测量及误差分析

干涉仪测向在电子侦察领域中广泛运用。为了进一步提高干涉仪的测向精度,增强对宽带信号的适应能力和扩展系统的工作频率范围,提出了数字化宽带测向系统的整体解决方案,重点讨论数字化宽带信号的相位差测量及误差分析、概率解模糊算法和天线阵列基线设计。这是系列论文的第一篇,给出了数字化宽带测向系统模型,提出了适合各种宽带信号的数字化相位差测量方法,着重推导了相位差测量的数字化方法误差函数和信号相位误差的理论分布密度函数。     

数字化宽带测向系统中天线阵列基线设计

为了进一步提高干涉仪的测向精度,增强对宽带信号的适应能力和扩展系统的工作频率范围,论述了在工作频率范围和测向精度约束下如何设置天线阵列基线的问题,得到了系统测向不模糊的条件和测向角的最优线性无偏估计(BLUE)解。仿真实例表明,该结论正确,并可以指导数字化宽带测向系统整体设计和优化。     

基于虚拟阵列变换的干涉仪测向算法

针对宽带测向中的相位模糊问题,提出了一种基于虚拟阵列变换的干涉仪测向算法.该算法利用实际阵列的相位差作矢量运算,从而获得新的相位差,将新的相位差作为虚拟阵列相邻阵元的相位差,由此求得入射信号的方位角和俯仰角估计.经过虚拟阵列变换所获得的虚拟阵列半径较原阵列半径缩小了,从而使得系统的无模糊频段得到了扩展,为解相位模糊提供了一种新的途径.仿真结果验证了虚拟阵列变换的正确性及基于该变换的干涉仪测向算法的有效性.     

基于均匀线阵的宽带信号测向算法

宽带测向问题是目前雷达与电子对抗领域中重要研究课题之一。给出了宽带信号测向中求聚焦矩阵的一大类方法 ,聚焦前后阵列信噪比没有任何损失。仿真实验结果证明了算法的高精度、高分辨率性能     

水下目标方位估计的克拉美-罗界研究

该文首次给出了任意平面离散阵列对水下窄带源和宽带源进行近场测距的克拉美-罗界(CRB),并进一步全面地推导了相应远场测向的CRB表达式。由此揭示了近场测距和远场测向的CRB的影响因素和特点:(1)两者的影响因素均可分为两部分:阵列相关因素,如阵列结构和阵列孔径等;目标信号相关因素,如目标的相对方位、信号频率、带宽和信噪比等。(2)两者均与信号带宽和谱密度函数构成的一个联合量成反比。(3)近场测距的CRB与目标距离的四次方成正比。(4)近场测距的CRB与基阵参考点的选择有关,而远场测向的CRB则与其无关。(5)对于均匀直线阵,近场测距CRB大致与阵列孔径的五次方成反比,而远场测向CRB则大致与阵列孔径的三次方成反比;对于均匀圆周阵,两者均与阵列孔径成反比,且与目标的相对方位无关。Monte-Carlo仿真结果验证了理论分析和上述结论的正确性。该文CRB不仅给出了近场测距和远场测向的最佳估计性能,而且为阵列及信号的设计提供了理论指导,以达到最优的测距和测向效果。     

均匀圆阵的测向模糊研究

在高分辨阵列测向系统中,均匀圆阵(UCA)是一种广泛使用的阵列结构。利用均匀圆阵的阵列流形的微分几何作为分析工具,对实际中常用的几种均匀圆阵的测向模糊进行了大量的计算机仿真试验,定量地给出了这些阵列的测向模糊方向和相应的秩,揭示了均匀圆阵的测向模糊性能与其阵元数和孔径之间的关系,得出了一些有实际意义的结论。这对工程应用时均匀圆阵的选择和构造具有很强的参考价值和指导意义,可以避免系统设计的盲目性和随意性。     

GNSS干扰测向天线设计

本文分析了卫星导航干扰信号干涉仪测向基本原理,给出了宽带和宽波束天线单元设计仿真,针对无模糊测向和降低互耦影响需求设计了7阵元均匀圆阵测向天线.     

奇偶阵元数均匀圆阵测向性能研究

均匀圆阵比起其他形状的阵列,更符合电子侦察测向接收机的应用需求。文中采用将均匀圆阵投影为随入射角变化的非均匀线阵的方式,分析了奇偶阵元数均匀圆阵中的波程差特点,给出了对应的半径选取公式,并提出采用信号矢量相关系数表示测向误差变化趋势的方法。分析了两种不同阵列中各向等效性、测向精度、相位模糊与对阵元位置误差敏感度等特点,通过仿真验证了推论与公式的有效性。在工程应用方面,文中结论对均匀圆阵布阵具有较高的参考价值。     

宽频段干涉仪测向天线设计

根据干涉仪测向原理,详细介绍了宽频段干涉仪测向天线的组阵设计,论述了长短基线匹配干涉仪组阵设计、虚拟基线匹配干涉仪组阵设计以及天线匹配加载设计,实现了宽频段干涉仪测向天线的高精度测向。     

基于遗传算法的宽带加权子空间拟合测向算法

宽带信号测向一直是信号处理领域研究的难点.本文把窄带情形下的加权子空间拟合测向算法推广到宽带情形,构造了一个目标函数,然后应用遗传算法进行非线性全局优化,即可得到波达方向估计值,同时避免了对入射方向进行预估计.把本文算法应用到均匀线阵上,仿真实验结果证明了算法的有效性.     

一种套筒单极天线组成的宽带测向阵列

介绍了一种加粗的套筒单极天线,并作为测向单元使用。运用HFSS电磁仿真软件进行参数优化,在单元驻波与水平面增益满足工程情况下有效降低了天线高度。将这种套筒单极天线组成圆阵,在得出阵列电磁特性的基础上再运用最小二乘法分析了圆阵测向性能。结果表明,该测向天线阵在灵敏度、测向精度及阵列高度上都有一定的优势,特别适合于一些运动平台安装使用。     

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。     

卫星多波束测向技术

对于星载设备,接收信号大多十分微弱,利用多波束馈源阵列可以实现高增益接收,同时比较相邻波束收到信号能量,再结合每个馈源指向,确定出来波信号方向。由于多波束比幅测向技术具有处理简单,测向精度较高等优点,适合于星载测向设备。     

单信道相关干涉仪测向技术研究

单信道相关干涉仪测向技术运用多阵元天线接收电磁波信号，基于相位干涉原理形成多个相位差，与标准数据库中的样本数据进行相关，以确定来波方向。这种测向技术的精度较高，可以覆盖全方位，且只需一个信道即可完成测向。     

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.     

基于幅相误差阵列的远近场混合信号超分辨测向方法

大多数的超分辨测向方法都需要掌握准确的阵列流型,然而在实际应用当中,各阵元通道对信号的幅度增益和延时往往不一致,使得真正的阵列流型和它的理论模型之间存在一定的误差,最终造成测向性能的下降.针对这个问题,论文提出了一种基于幅相误差阵列的远近场混合信号超分辨测向估计方法.首先对信号的空间谱函数进行变换判断出远场信号方向,接着根据远场信号子空间和噪声子空间的正交性估计出阵列误差并对数据进行校正,在此基础上通过矩阵分解判断出近场信号方向,同时还能够实现近场信号的定位.所提方法直接对信号空间谱函数分母的多项式求根得出信号方向和近场信号距离,回避了谱峰搜索的过程,在保证一定精度的前提下大大提高了计算速度.     

提高线扫雷达的无源测向精度

雷达无源工作时，可以接收和利用干扰信号对干扰源进行无源测向。分析了线扫雷达在现有设备条件下对噪声调频干扰源的无源测向误差；在此基础上，提出了提高无源测向精度的方法，并分析了其效果。