旋转干涉仪解模糊方法研究及实现

针对相位干涉仪估计波达角过程中的相位模糊问题,提出了一种新的基于旋转相位干涉仪解模糊的方法,对该方法的解模糊性能进行了仿真分析并和其它方法进行了比较,最后给出了测向系统的硬件实现方案.该方法解决了单基线干涉仪存在的视角范围和测角精度之间的矛盾,可在保证测向精度的条件下实现宽频带测向,并且只需两个接收通道,体积小.仿真结果及实际测向系统验证了该方法的有效性.     

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。     

立体基线算法的测向误差研究

立体基线法测向是相位干涉仪测向的一种,可以应用于复合制导的被动雷达导引头(passive radarseeker,PRS)中。如果测向误差过大,将直接影响反辐射导弹(anti-radar missile,ARM)命中精度。文中对立体基线法的测向误差进行了详细的推导,得到了在天线围成正三角形时,方位角和仰角联合测向误差达到最小;定性的得到天线围成周长和测向误差成反比关系;半径波长比增大,测向误差减小等结论。并通过仿真验证了结论的正确性。     

基于虚拟基线的宽带被动导引头测向方法

被动雷达导引头中多基线相位干涉仪在宽带测向时存在角度模糊,针对这一问题,文中提出了一种基于虚拟短基线依次解模糊的相位干涉仪测向方法,该方法既不需要最短基线长度小于入射波的半波长,也不需要基线的尺寸满足参差关系,解决了增大最大无模糊角度与测向带宽之间的矛盾,易于工程实现。详细讨论了虚拟短基线正确解模糊的信噪比要求和通道相位一致性条件,仿真结果表明了理论分析的正确性。     

相位测向系统中解模糊方法研究

文中以虚拟仿真环境为例,针对双基线相位测向系统采取了根据长短基线相位测量值的函数关系曲线来消除测向过程中相位模糊的方法,并通过对这种方法的MATLAB仿真与误差分析,提出了系统体积允许范围内的最优长短基线方案.     

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。     

基于遗传算法的相关干涉仪测向方法

相关干涉仪体制可以获得未知辐射源电磁波的相位信息,借助相关算法解算出波达角,在工程上得到了广泛应用.但天线相位往往会受平台影响发生畸变,并导致测向偏差.文中基于干涉仪体制,采用遗传算法对测向系统的基线和权值进行了优化.结合典型实例,比较分析了优化前后测向误差的变化.证明该方法能够显著改善测向精度,提出的方法对机载测向具有实用意义.     

基于遗传算法的相关干涉仪测向方法

相关干涉仪体制可以获得未知辐射源电磁波的相位信息,借助相关算法解算出波达角,在工程上得到了广泛应用.但天线相位往往会受平台影响发生畸变,并导致测向偏差.文中基于干涉仪体制,采用遗传算法对测向系统的基线和权值进行了优化.结合典型实例,比较分析了优化前后测向误差的变化.证明该方法能够显著改善测向精度,提出的方法对机载测向具有实用意义.     

基于最优模糊的均匀圆阵干涉仪测向算法

相位干涉仪测角算法机理简单、运算量小,被广泛应用于被动雷达测向系统中。然而当目标频率较高或者天线间距较大时,容易出现相位模糊,造成相位干涉仪测向失败。可利用阵元相互组合形成多组干涉仪基线,通过寻找最优模糊数得到来波方向。以均匀八元圆阵为例,对算法进行静态和动态仿真实验,结果表明该算法可以对来波方向不大于40°的目标进行跟踪。     

改进GPS多天线配置法姿态测量仿真研究

研究了采用双基线GPS多天线配置方案测量载体的姿态，通过改进的GPS多天线配置法完成对整周模糊度的解算，结合GPS载波相位信息测量得到基线矢量。该姿态测量方案能快速而准确地解算整周模糊度，解算方法算法简捷、计算速度快，并且不依赖GPS的码元信息，减小了跳周现象对测量结果的不利影响，使姿态测量精度得到提高，对于实时姿态测量(RAD)系统具有很好的应用价值。     

一种基于开关切换的空间谱自校正方法

干涉仪测向技术可以采用阵元和接收机通道之间的开关切换方法自动校正接收机通道的相位响应不一致导致的测向误差,但是不适用于存在多个信号的场合;推导了开关切换的多信号测向模型,并以此为基础,提出了一种空间谱测向自校正方法;仿真实验结果表明：提出的方法可自动校正接收机通道幅相响应不一致导致的多信号空间谱测向误差。     

基于盲源分离和自适应滤波的水下声信号降噪算法

在水下小孔径基阵测向应用中,阵元接收到的连续波（CW）信号质量直接关系到测向误差的大小,由于受到多径效应、信号起伏和水下背景噪声的影响,往往实际检测到的信号信噪比较低,相位估计结果离散性大。本文针对水下CW信号和水下背景噪声特点,提出了一种基于盲源分离和自适应滤波联合降噪的算法,该算法对接收的CW信号波形进行降噪以达到提高信噪比的目的。通过算法仿真和湖试试验证明,经本文算法输出的信号,估计器的输出结果比直接利用信号进行方位估计的结果精度高。     

基于多窗方法的DOA估计

提出了一种基于多窗方法的DOA估计算法,该方法只需要较少的快拍数目,能同时分辨相干信号和互不相关的信号.该方法以多窗函数为基础,将线性回归模型用于空间谱中平面波的检测和估计.计算机仿真结果表明该算法是有效的,甚至在低信噪比条件下仍然适用.然而,最值得注意的是,该算法对于阵列增益和相位误差具有较强的鲁棒性能.     

多通道增强的干涉仪测向方法

针对干涉仪测向性能受多通道相位不一致性影响特别严重的问题,提出了一种多通道增强干涉仪测向方法,利用未校正的多通道信号辅助部分校正后的通道信号进行干涉仪测向;仿真实验结果表明：与仅利用校正后的双通道干涉仪测向方法相比,提出的相位不一致的多通道增强的干涉仪测向方法具有更高的测向精度。     

基于质点振速测量的低空目标定向算法研究

声测被动定向是声学监视技术的重要研究内容。为实现对低空运动目标的声学监视,提出一种基于声矢量传感器原理的被动定向方法,推导出基于质点振速测量的定向算法,采用实测噪声信号对定向算法进行数值仿真,结果表明：当传感器尺寸为0.3 m、信号信噪比为0 dB时,定向精度在2°以内。通过外场实验,研究该传感器的质点振速指向性,得到了其质点振速指向性图,该传感器具有较好的空间指向性。外场实验证明：该定向算法具有较高的定向精度,能够用于低空目标的声测被动定向,有较好的应用前景。该研究成果可直接周于空中运动目标,如飞机、导弹和无人机等目标的声测被动定向。     

一种新的双基地探测系统数学模型及模糊函数的建立方法

在任意运动目标的双基地平面内,以目标运动方向与双基地基线的交点为参考点,采用目标至参考点距离r、目标运动方向与基线的夹角d、参考点对基线的分配比n及基线长L为研究变量,建立了对慢起伏运动点目标的回波模型及模糊函数。这里仍采用了T. Tsao对接收端信号时延进行泰勒级数展开的近似方法。但基于所建模型,充分考虑了建立模糊函数时基准点和误差点目标运动的任意性,因此,更具普遍意义;且无需建立复杂的指北坐标系,从而使分析过程得以简化。     

基于DOS的车载GPS定位测向系统研制

完成了在DOS系统下车载GPS定位测向系统的设计,该方案应用8259A可编程中断控制芯片和INS8250异步通信适配器（UART）,实现车载GPS的定位测向。