运动旋转基线单站无源定位CRLB分析

针对仅用相位差变化率进行的单站无源定位，现有文献一般考虑干涉仪基线固定在观测平台上，并随其作某种机动下的定位效果，并未考虑基线自身旋转的情况，因此考虑观测平台机动，干涉仪基线自身旋转的情况，提出了基于运动观测平台旋转基线的无源定位方法，并对观测平台机动过程中基线自身不断旋转情况下的定位原理及其性能进行了分析，推导了该方法定位误差的克拉美罗下限（CRLB），仿真实验结果表明，该方法很好地改善了定位性能。     

一种 PRI 变化的雷达信号无源定位方法

目前脉冲重复间隔（PRI）恒定的雷达信号已经越来越少,取而代之的是PRI变化的雷达信号。传统的相位差变化率定位法均假设PRI恒定,没有考虑因PRI变化引起的相位差变化率测量误差和定位误差。提出了一种利用插值法重新构造相位差数据的方法,提取了相位差变化率并进行了定位解算。仿真结果表明采用该相位差数据重构方法能够实现快速高精度的无源定位。     

一种利用相位差变化率的机载单站无源定位方法

利用空频域信息的无源定位对角速度测量要求较高,分析相位差变化率模型可知相 位差变化率对角速度具有明显的放大作用,将其应用于机载单站无源定位,建立新的无源测 距模型并进行误差分析。仿真实验表明：该方法减小了参数测量难度,定位误差主要受相位 差变化率和频率变化率影响,并随载机和目标相对速度的增大而减小,与原方法相比具有更 好的定位精度。     

一种单机对固定目标的无源定位方法

首先分析了对固定辐射源进行定位的2种模型:利用测角信息对固定辐射源的单站无源定位;利用角度及其变化率信息对固定辐射源的单站无源定位。分别对这2种定位方法进行分析,并通过推广卡尔曼滤波(EKF)算法对上述定位算法进行比较,加入角度变化率不但可以对目标瞬时定位,而且可以实现比只测向定位更高的定位精度。     

一种改进的单站无源定位算法

单站无源定位与跟踪(SOPLAT)技术逐渐成为定位跟踪领域的研究重点。首先分析了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的结合角度变化率、相位差变化率、多普勒频率和多普勒频率变化率的单站无源定位算法,然后利用基于极坐标的扩展卡尔曼滤波(PC-EKF)对该定位算法进行改进。计算机仿真表明,改进后的定位算法具有更高的定位精度。     

一种新的机载单站无源定位方法

根据合成孔径技术原理,提出一种基于合成孔径雷达成像原理的机载单站无源定位方法。提出电子战系统中的合成孔径构造方法,分析这种无源定位方法的定位误差分布。通过仿真确定了合成孔径的建立时间与定位精度的关系。     

一种基于相位差的短基线无源定位技术

由于当前的长基线无源定位系统在布站选址、目标共视等问题上存在着缺陷,提出了一种基于相位差测量的短基线无源定位技术。该方法通过设置多组相邻等长的基线,模拟运动观测平台模型,推导给出了固定单站对不限定运动条件目标的定位表达式。仿真结果表明,该方法是一种极具发展前途的单站无源定位方法。     

基于观测站机动的机载单站无源定位跟踪研究

运动单站对运动辐射源在利用相位差变化率进行跟踪时,需要满足更严格的可观测性要求,只有当观测站载机比目标具有至少高一次的已知机动运动才可能实现可观测性.针对目标匀速直线运动的情况,提出观测器加减速直线和匀速圆周两种机动运动方式,并通过非线性滤波算法对目标定位跟踪.给出了两种观测器机动情况下EKF和UKF的滤波结果,计算机仿真表明,两种情况都可以对目标进行定位跟踪,且与EKF算法相比较,UKF算法实现简单,在运算量不增加的同时有更好的定位与跟踪性能.     

基于二次相位差的空对地单站无源定位方法

长基线干涉仪具有相位差测量精确的优点,但是单个长基线干涉仪测量相位差存在2π模糊的问题,可以采取再增加一定数量干涉仪的方法来消除2π模糊的影响,但这同时也增加工程实现的复杂性。在单个长基线干涉仪的基础上,采用二次相位差的方法可以绕开2π模糊的问题,实现空对地的快速单站无源定位。对该方法进行仿真分析,验证了该方法的定位效果。     

基于变化率的单站无源定位技术研究

针对传统的机载测向交叉定位收敛速度慢、定位精度低的问题,探讨了基于变化率测量的机载单站无源定位技术,分析了不同模型下测多普勒变化率、测角测相位差变化率和仅测相位差变化率无源定位的算法原理、性能和特点,对多普勒变化率、相位差和相位差变化率这些定位参数的测量和提取方法进行了说明,为变化率无源定位系统的设计和应用提供了理论依...     

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。     

Large-aperture sparse array antenna systems of moderate bandwidthfor multiple emitter location

Spatial linear prediction filter antenna systems of large aperture width (in wavelengths) are described for the superresolution estimation of multiple emitter locations over moderate bandwidths. To accomplish this task with reasonably few degrees of freedom (DOF) from the large aperture, the system uses interferometer/sparse array techniques in conjunction with a shaped reference beam which may be steered to the spatial sector of interest. Computer simulations on several multiple source examples have demonstrated that the concept is feasible, provided that true time-delay steering is used on the shaped reference beam. The optimal estimation system configuration results when time-delay steering is also applied to the interferometer elements because this focuses the sample covariance matrix and minimizes the DOF required. Transversal filters may be dispensed with under focused conditions if the bandwidth is moderate. System performance goals included high resolution with few DOF, fast response/processing time, moderate cost, and ease of frequent calibration     

Realizable method of pattern synthesis for array antenna

The problem of realization of an arbitrary current distribution on an broadside array antenna derived from the theory of pattern synthesis is treated and some practical methods are proposed. In these methods, the input voltage of each antenna is transformed by a reactive transformer to take the required value. In one of the methods, experiments to yield Chebyshev patterns were performed and satisfactory results were obtained.     

舰载平面相控阵天线安装倾角的设计方法

利用舰载惯性导航系统提供的姿态信息,对处于静态和动态姿态下的舰载平面相控阵天线的波束指向变换进行了分析,得到了平面相控阵天线的扫描角。在此基础上,以相控阵天线最大扫描角度最小为目标,给出了天线随舰载安装平台处于运动姿态条件时的安装倾角的设计方法。该方法能够在给定的舰船纵摇和横摇范围内,针对相控阵天线需求的空域扫描覆盖范围,实现对任意多面旋转布阵的平面相控阵天线安装倾角的计算。由该方法计算得到的天线安装倾角能够使平面相控阵天线有最小的最大扫描角,从而提高相控阵天线的电气性能。     

多波束相控阵天线角度测量方法

在雷达、通信、测控等领域中,基于相控阵天线的幅度和差单脉冲测角技术是基本方法,但该方法通过旋转法向方向图去近似表示子波束方向图,并用一阶泰勒公式近似表示子波束接收信号幅度,从而带来非噪声因素误差,最终导致目标角度估计精度不高。为此,通过相控阵天线同时产生两个形状相同但相互独立的子波束,旋转波束指向中心轴方向的方向图函数来确定两个子波束的方向图函数,并用高阶泰勒公式对子波束接收信号幅度进行近似,从而减少误差。仿真和硬件测试结果表明所提方法能够有效提高测角精度。     

运用矩阵束方法稀布优化可分离分布的平面阵

针对可分离分布平面阵列的稀布优化问题,提出了一种基于矩阵束方法的减少阵元数目、求解阵元位置和设计激励幅度的优化方法。可分离分布平面阵的方向图等于两个正交线阵方向图的乘积。对形成期望方向图的两正交线阵的方向图进行采样得到离散的数据集,再构造Hankel矩阵;然后对此Hankel矩阵进行奇异值(SVD)分解,舍弃一部分不重要的奇异值,得到近似Hankel矩阵的最优的低秩逼近矩阵,它和稀布线阵的方向图相一致;基于广义特征值分解的最小二乘准则来计算两稀布线阵的阵元位置和激励,从而得到稀布面阵的位置和激励。仿真结果证实了该算法的有效性。     

一种星载阵列天线的高效波束赋形算法

随着有源相控阵和数字波束形成技术的应用, 低轨道卫星通信多波束阵列天线不仅可以形成同时多个固定的对地等通量低旁瓣赋形波束, 还具备了可以随着通信任务需求变化, 动态调整方向图形状的能力.但是目前常用的高性能波束赋形算法, 运算量较大, 收敛速度慢, 优化参数调整复杂, 无法直接应用于在线实时计算.针对上述要求, 提出了一种高效的迭代最小方差方向图综合方法.该方法采用方向图分区域加权逼近和方向图相位去约束技术, 在满足较高的主瓣赋形精度和旁瓣电平控制等指标要求的前提下, 具有迭代过程简单、优化参数少、算法稳健和运算量少等特点, 可以部分满足要求波束方向图动态变化的卫星通信系统权重系数在线计算的需要.     

相控阵天线时域有限差分计算中激励源分析

在时域有限差分(FDTD)方法用于偶极阵列天线数值计算时,采用带有内电阻的缝隙馈电激励源模型,及选择自由度较大的调制高斯脉冲信号,来提高数值算法迭代计算的收敛速度;在各馈电单元的时域信号中通过引入合适时间延迟,实现对相应单元相位的控制。用二元相控阵列天线模型,验证了算法和程序是正确的;用六元相控圆形阵列天线,分析了该算法在实际相控阵天线问题分析中的应用。     

太赫兹超材料相控阵天线波束宽度调控方法

太赫兹超材料相控阵由于其强大的波束操纵能力在探测与通信一体化系统中具有重要的应用价值。为了提升系统的通信和探测性能,需要太赫兹超材料相控阵能够实现宽波束和窄波束的灵活切换。提出了一种基于反相位间隔(反相)编码的太赫兹超材料相控阵天线波束宽度调控方法。通过天线3 dB波束宽度表达式和目标波束宽度逆推阵列规模,保持其相位编码不变并对该阵列规模外的其余阵元进行反相编码,旨在实现相位相反相消。仿真结果表明,所提方法可以准确地调控太赫兹超材料相控阵天线的波束宽度,实现宽波束和窄波束的灵活切换。     

Correlating antenna array

A set of arbitrarily located receiving antenna elements, each connected with an appropriate network, can be used to construct a matched filter where the antenna array response results in an autocorrelation of a specified desired signal, correlating over time and space coordinates simultaneously. A receiving system using such a signal processing antenna can discard interferences which do not have the same spectral characteristics as the desired signal, or which do not originate from the same point as the desired signal source. Examples of correlating antenna arrays for various arbitrary intelligence modulations of the desired signal are discussed in this communication.