阵列扩展在干涉仪测向系统中的应用

传统的干涉仪测向系统中,测向精度受到阵列有效孔径的限制。利用四阶累积量的阵列扩展特性,可以达到在解测向模糊的同时保证测向精度的目的。通过对四阶累积量阵列扩展特性及干涉仪测向原理的研究,提出了将阵列扩展特性应用于干涉仪测向系统的测向方法。推导采用不同扩展阵元构成长基线测向时,对应的测向误差公式,得到获得较高的测向精度所需满足的天线阵元间距关系。Matlab仿真结果验证了此方法的正确性。     

超宽频带测向解模糊方法研究

针对实际测向系统中对工作频带及天线盘可利用体积等限制条件．对现有的三种典型测向解模糊方法进行了简单地说明，并提出了适于任意阵列的立体基线测向法。通过仿真分析比较了各种测向解模糊方法的性能及特点；并选取虚拟基线法和立体基线法在实际测向系统上进行了测试，测试验证了立体基线测向法在实际系统中的可行性。结合仿真结果可以看出立体基线测向法可灵活排列天线并实现超宽频带无模糊测向。     

基于扩展孔径ESPRIT算法的高精度无模糊二维DOA估计

针对扩展阵列孔径会产生估计模糊的问题,本文提出一种基于双平行阵扩展孔径ESPRIT算法。算法首先设置双平行阵传感器之间距离远大于半波长以获得阵列扩展孔径;然后将传感器按照平行于x轴与平行于y轴分为2个子阵;对平行于x轴的子阵采用ESPRIT法,计算出低精度但不模糊的y轴方向余弦估计和高精度但模糊的x轴方向余弦估计,同样由平行于y轴的子阵算出低精度但不模糊的x轴方向余弦估计和高精度但模糊的y轴方向余弦估计; 最后将低精度但不模糊的方向余弦估计作为参考值来解由于扩展孔径带来的模糊问题,并得到最终的波达方向估计值。本文提出的算法无需二维搜索,是一种低运算量高精度的算法。此外本文还针对特征值相等时的角度配对失效现象,提出一种基于子空间正交的新配对方法。计算机仿真实验验证了本文算法的性能。     

稀疏电磁对阵列到达角和极化参数估计

针对稀疏阵列测向中相位解模糊问题,提出了一种稀疏电磁对十字形阵列的到达角和极化参数联合估计算法,根据电偶极子和磁偶极子之间的旋转不变关系进行极化参数估计,利用虚拟基线解模糊得到信号到达角的高精度估计。该方法利用同一次特征分解的特征值和特征矢量自动配对,不需要额外的配对运算。仿真实验表明,本方法不仅克服了非均匀十字阵由于稀疏造成的相位模糊问题,而且大大提高了到达角的估计精度。     

基于矢量修正的稀疏阵列测向解模糊方法

针对稀疏阵列DOA估计中存在的测向模糊问题,提出了基于矢量修正的稀疏阵列测向解模糊方法。该方法通过推导阵元相对位置与稀疏阵列角度估计之间的关系,分析了阵元相对位置的最大公约数对MUSIC算法测向性能的影响,利用在稀疏均匀线阵特定位置添加新的阵元的方法,对原阵列的导向矢量进行修正,解决了稀疏阵列的测向模糊的问题。仿真实验结果表明,该方法不仅保留了稀疏阵大孔径的优点,提高了多信号分辨能力和测向精度,并且在低信噪比和小快拍条件下性能较好。     

互质极化阵列的DOA估计算法研究

针对极化阵列计算复杂度高、互耦效应大的难点问题,提出一种基于三正交偶极子互质阵列的极化稀疏算法,用于波达方向(DOA)估计.首先充分利用三正交偶极子三个通道的所有信息,形成一个拥有更多阵元的虚拟线阵,使得原本不相干的信号变为相干信号;然后进一步使用前后向空间平滑的方法对虚拟阵列的协方差矩阵进行解相干.该算法可以扩展阵列...     

一种新的解模糊方法研究

针对反辐射导弹导引头超宽带测向系统中,在较小的体积内难以同时保证测向精度和解模糊的技术难题,介绍了相位干涉仪测向原理和参差双基线解模糊方法及其原理,并结合反辐射导弹导引头的具体应用情况,提出了一种基于虚拟基线解模糊方法。该方法不但解决了测向精度与角度模糊的矛盾,且无需考虑基于余数定理解模糊方法中要求基线长度满足参差关系条件,还最大限度地避免了天线间的互耦影响。仿真结果证明该方法的有效性。     

矢量阵两类阵处理方法研究

矢量阵扩展法阵处理实现了矢量阵与声压阵在形式上的统一,但在模型上对于振速对阵列性能影响的物理意义不够明晰。针对这一问题,分析扩展法阵列数据协方差矩阵构成,通过分块矩阵方法推导常规Bartlett波束形成方位谱表达式,实现了与矢量阵组合法阵处理的形式统一,使其具有清晰的物理含义,分析了扩展法不具有扩展孔径增益的原因,计算机仿真和湖试试验验证了理论分析结果。     

鱼雷水声同步定位系统抗定位距离模糊算法及仿真

实时准确定位是对鱼雷水声定位系统的基本要求,研究了一种解决鱼雷水声同步定位系统定位距离模糊算法,分析了定位距离模糊的原因,提出了基于水平等距线阵同步定位、相关波门修正时延差等技术的快速定位方法,并进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法具有不明显增加硬件成本、不穷举全部模糊解和无需先验位置信息等优点,可以为设计中远程鱼雷定位系统、短基线或超短基线水声定位系统消除定位距离模糊、锁定正确航迹提供借鉴。     

两种解模糊方法解模糊能力比较

对基于余数定理和虚拟基线技术的解模糊方法的解模糊能力进行了比较研究.初步仿真结果表明:当基线配置满足虚拟基线条件时,两种解模糊方法的解模糊能力基本无差异,且不随信号波长的增大而增大;进行合理的基线配置,并使用基于余数定理的解模糊方法是一种比较好的选择.