接收机相位特性对单通道阵列测向的影响

为克服多通道系统硬件量大、造价高及通道间幅相不一致时性能恶化等不足，单通道测向系统应运而生。对单通道阵列测向系统的原理进行了较为详细的介绍，定量分析了接收机的线性相位特性对测向的影响，定性分析了非线性相位特性对测向的影响，并给出了解决的办法。模拟实验的结果表明了理论分析的正确性。     

FM单通道测向系统设计及实验性能分析

提出了一种基于单通道的阵列测向系统,介绍了其组成及工作原理,分析了系统主要技术参数。将设计实现的FM单通道阵列测向系统进行了实际的外场实验,实验结果表明该测向系统不但保留了阵列信号处理高分辨率的优点,同时克服了多通道系统的硬件量大、造价高及多通道问存在不一致性时性能恶化等诸多不足。最后分析了实验中的各种误差并给出了结论。     

基于时间调制多波束阵列的单通道全向测向方法

基于多波束阵列的测向方法具有测向精度高的优势,但各波束都需要独立的射频通道,导致其测向系统复杂且成本高,通道之间的幅相不一致也会增大测向误差。本文提出了一种基于时间调制多波束阵列的单通道全向测向方法,通过时间调制技术将多波束阵列测向系统简化为单通道系统,利用接收信号的谐波特征获得不同波束的接收信号强度实现高精度测向,同时降低了系统的复杂度及成本。仿真结果表明在相同条件下,本文提出的方法比基于多波束阵列的多通道测向方法具有更小的测向误差。经实测验证,本文的方法在4～5 GHz频带内的测向误差小于1.3°,低于现有的多波束阵列测向误差。     

延时对单通道测向的影响及校正

单通道接收阵列测向系统设备量少，造价低，因而引起了人们的研究兴趣。当阵元切换控制信号存在延时时，导向矢量发生改变，从而导致系统测向误差的增加，甚至错误。对延时加以枝正后，能够进行高精度测向。仿真实验的结果表明了理论分析的正确性。     

阵元切换时间对单通道阵列测向性能的影响

单通道阵列采用单个通道贯续接入各阵元进行采样,与常规阵列相比,单通道阵列减少了硬件成本以及通道幅相特性不一致问题对估计性能的影响,但现有研究均未考虑单通道阵列的阵元切换时间对系统性能的影响。为填补这一空白,首先参照常规阵列,明确了单通道阵列中窄带信号的带宽限制及其与单通道阵列阵元切换时间的关系;再以单通道阵列MUSIC算法为例,同时考虑信号带宽与单通道阵列阵元切换时间对单通道阵列协方差阵特性的影响,从理论上推导了单通道阵列MUSIC算法关于扩展相对带宽的一阶估计误差。最后对单通道阵列MUSIC算法与单通道阵列空间FFT算法在不同阵元切换时间下进行仿真,对两种算法测向误差与阵元切换时间的关系进行分析,验证了理论推导结果的正确性。      

阵列单通道高分辨DOA估计方法

阵列单通道相比多通道具有复杂度低、成本小的优点。针对以往阵列单通道测向模型估计精度较低的问题,基于随机过程理论,构建了阵列单通道波达方向(direction of arrival,DOA)估计模型。在此模型基础上,推导阵列单通道下均匀线阵和均匀圆阵导向矢量,并将MUSIC算法运用于阵列单通道DOA估计。由于该模型充分利用了阵元的幅相信息,无需恢复协方差矩阵,因此具有较高精度和分辨率。仿真实验验证了模型的可行性和有效性。     

小阵列空间谱估计短波测向系统

本文介绍了小阵列空间谱估计短波测向系统的技术实现，给出了若干试验结果。结果表明，该系统不仅能对不相干信号测向，更重要的是能对多径到达的相干信号实现分离和测向。     

几种阵列形式的测向精度分析

应用空间谱估计MUSIC算法，在平面阵列二维超分辨测向的数学模型基础上，针对不同阵列形式阵列流形变化对二维测向性能的影响问题，分别以等间距和不等间距十字阵、L阵列以及圆形阵列为模型进行计算机仿真试验，并对这几种阵列形式进行测向精度分析。结果表明，不等间距阵列相对等间距阵列有更高的测向精度，同时也有更佳的实际应用价值。     

阵列单通道轮采式快速高精度定位算法

基于随机理论和多级维纳滤波(MSWF)思想,提出了一种均匀圆阵列单通道快速高精度测向定位算法。该算法只用一个接收通道,与多接收通道相比,在系统成本和复杂性方面具有显著的优势,并且避免了通道间幅相不一致导致算法性能下降的问题。该算法无需对阵列接收矩阵进行特征分解,减轻了星上处理器的运算负担,星上高精度测向定位的实时性得到保证。仿真实验验证了该算法的可行性和有效性。     

宽带非均匀阵列测向技术研究

宽带阵列测向系统的测向精度、测向分辨率和测向模糊等性能与阵列结构关系密切。文章首先介绍了宽带非均匀阵列设计方法和阵列测向算法,并给出了一个宽带非均匀阵列的测向仿真结果以及相应的理论分析,在宽带条件下采用非均匀布阵方式可实现信号的高精度测向。     

阵元位置误差对MMUSIC算法测向性能的影响

首先对MMUSIC算法进行了分析和仿真，然后重点讨论了阵元位置误差对MMUSIC算法测向性能的影响，并以均匀直线阵为例进行了仿真实验。从理论推导和仿真结果可以看出，天线阵阵元位置误差严重影响着MMUSIC算法测向性能，得出了有用结论。     

一体化侦测阵列天线技术研究

本文在一种宽带偶极子单元天线的基础上,对由单元天线组成的常规侦测阵列进行改进设计,通过组阵方式实现了一种新颖的一体化侦测阵列天线。文章运用HFSS 电磁仿真软件结合干涉仪测向原理分别对两种侦测阵列进行性能比较。结果表明,新颖的一体化阵列实现了既包括常规侦测阵列的功能,又利用其组阵后的波束形成及其控制灵活等特 点,较单元天线实现更高的天线增益,这对提高系统的灵敏度和多功能性有很大帮助,比较适合应用于宽带一体化侦测系统。     

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.     

干涉仪测向天线孔径对GSM频段测向精度影响初探

针对相关干涉仪测向查表算法,以三种不同孔径的5单元均匀圆阵为例,通过理论和仿真分析在GSM频段内,信号频率变化和来波方向的变化对测向精度的影响情况。得出天线阵孔径越大,测向精度越高,但测向模糊也随之增加的结论。为GSM频段测向系统的工程应用提供理论依据。     

暗室墙面反射对雷达告警系统测向的影响

微波暗室为电磁波的定性分析或定量测试提供一个近似无反射的环境,当微波暗室内存在的反射不能忽略时,暗室墙面反射引起的多路径传输就会影响对测试结果的评定。在阐述比幅单脉冲测向原理的基础上,研究了由于暗室静区反射电平对雷达告警系统测向精确度的影响,建立了暗室静区反射电平与雷达告警接收机测向误差的关系模型,并且结合四元阵、八元阵、十六元阵说明了静区反射电平、来波方向与测向误差范围的关系。     

一种基于余弦特性的快速DOA估计算法

为了满足实时测向处理系统的要求,需要降低测向算法的运算量。在众多测向算法中,其中基于圆阵的MUSIC类算法因为其测向频段宽,可估计二维波达方向,性能稳健,测向精度高,并且在各个方向上具有相同的测向性能而广泛应用于实际系统中。本文主要针对均匀圆阵的阵列流形,分析了均匀圆阵导向矢量的特点,提出了一种基于余弦特性的快速DOA估计算法。该算法利用余弦信号周期特性来构造统计量,通过数学推倒可以证明该统计量只与俯仰角有关,与方位角无关。通过这种分维处理的思想从而可以先估计出俯仰角,再通过所得俯仰角的空间谱切片把二维搜索转化为一维搜索,这样处理大大降低了算法运算量,提高了算法估计速度,特别适合阵元数目较多的应用场合。同时考虑到实际应用中在同一个窄带信道中干扰信号和期望信号同时存在,并且互相影响,特别是强信号对弱信号的影响。本文利用数字滤波器提取期望信号估计,减少了干扰信号对期望信号的影响,提高了估计精度。通过计算机仿真验证了该算法的有效性。      

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。     

相位干涉仪测向系统算法研究

文章针对九通道干涉仪测向系统中测向方法．解相位模糊和通道一致性的校正过程这些主要技术难点．详细给出了一套实用并且实时的处理算法．提出将互相关方法,立体基线法和最小二乘法相结合的整个测向算法流程．并且做了通道校正前后的方向角误差比较,仿真结果证明了本文测向系统算法的可行性和在工程应用中的价值。