一种组合相位差测向和空间谱测向的测向定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于星载、机载和导弹导引头等测向领域，具体涉及一种将相位差测向和 空间谱测向组合使用的测向定位系统。
【背景技术】
[0002] 在星载、机载和导弹导引头等测向领域，通一般具有两种方法可用于测向，相位差 干涉仪测向和空间谱测向。
[0003] 相位干涉仪广泛应用于星载、机载和导弹导引头等测向领域，可以实现对空间辐 射源无源探测和定位，这种体制的优点是在高信噪比条件下，定位精度较高，定位时间较 短，它的缺点是在低信噪比条件下，定位精度很差，定位时间很长，不能满足战场对重点目 标的侦察需要。
[0004] 相对于相位干涉仪体制，空间谱测向在低信噪比条件下仍然具有好的测向定位精 度和较短的定位时间，对复杂电磁环境的适应能力更强，尤其是单站星载电子侦察载荷常 常只能接收到目标辐射源的旁瓣信号，所以信噪比较低，更加适合于阵列测向体制的使用， 但是这种体制的缺点是计算复杂度较高，对实时性要求较高的应用背景来说，对载荷架构 的设计提出了很高要求。
[0005]目前两种不同的测向定位体制并不兼容，分别在各自平台上使用，由于两种方法 各有优缺点，却不能互补，因此在进行测向定位时，现有技术成本高、功耗稿，也不够灵活， 不能满足"快响"等战术应用背景下应对复杂电磁环境的能力
[0006] 若能够在同一平台上整合两种测向方案，则在复杂的电磁环境下，利用各自优势， 实现高精度测向定位。这种复合测向定位体制具有非常广泛的应用前景。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本发明提供了一种组合相位差测向和空间谱测向的测向定位系统，能 够将两种不兼容的方法组合使用，在同一个平台上实现高精度的复合测向定位。
[0008] 为了达到上述目的，本发明的技术方案为：该系统包括N元均匀圆阵、N个接收通 道、N个模数转换器、一个信噪比估计器、N-1个鉴相器以及一个空间谱波束合成器和一个 空间相位干涉仪。
[0009] 该系统针对N元均匀圆阵接收的射频信号进行测向定位，其中N多5、且N为奇 数，该N元均匀圆阵两两阵元之间连接形成基线，以两两之间相互平行的基线组成平行基 线组，其中一个平行基线组包括（N-1) /2条基线，选取两个平行基线组，获得N-1条基线，对 应N-1个阵元对，每个阵元对对应一个鉴相器。
[0010] 对于第n个阵元接收到的射频信号，由第n个接收信道进行接收，然后进入第n个 模数转换器进行模数转换，然后进入信噪比估计器。
[0011] 信噪比估计器中采用如下方法对于每一个射频信号进行信噪比估计，具体方法如 下：对于第n个阵元，其对应的信号特征值为an，同时对于整个N元均匀圆阵，其噪声特征 值具有N-1个，分别为，…，fVi，则该第n个阵元对应的模数转换后的射频信号的信 噪比夕
【主权项】
1. 一种组合相位差测向和空间谱测向的测向定位系统，其特征在于，该系统包括N元 均匀圆阵、N个接收通道、N个模数转换器、一个信噪比估计器、N-I个鉴相器以及一个空间 谱波束合成器和一个空间相位干涉仪； 该系统针对所述N元均匀圆阵接收的射频信号进行测向定位，其中N多5、且N为奇 数，该N元均匀圆阵两两阵元之间连接形成基线，以两两之间相互平行的基线组成平行基 线组，其中一个平行基线组包括（N-I) /2条基线，选取两个平行基线组，获得N-I条基线，对 应N-I个阵元对，每个阵元对对应一个鉴相器； 对于第η个阵元接收到的射频信号，由第η个接收信道进行接收，然后进入第η个模数 转换器进行模数转换，然后进入所述信噪比估计器； 所述信噪比估计器中采用如下方法对于每一个射频信号进行信噪比估计，具体方法如 下：对于第η个阵元，其对应的信号特征值为α η，同时对于整个N元均匀圆阵，其噪声特征 值具有N-I个，分别为βρ β2，…，IV1，则该第η个阵元对应的模数转换后的射频信号的信 噪比为
；其中An= diag{|3 " β2,…，IBn-J是由N-I 个噪声特征值构成的对角阵，tr(ΛΝ)表示矩阵ΛΝ的迹； 由所述信噪比估计器引出N个射频信号输出端；每个射频信号输出端产生分支一和分 支二，射频信号输出端每次连接其中一个分支，其中分支一连接至所述空间谱波束合成器， 分支二连接至该射频信号所在阵元对对应的鉴相器； 鉴相器的输出端连接至空间相位干涉仪。
2. -种组合相位差测向和空间谱测向的测向定位系统，其特征在于，所述每个射频信 号输出端通过双工器连接分支一或者分支二；双工器由所述信噪比估计器控制连接至分支 一或者分支二，当一个射频信号的信噪比估计值高于_4dB时，双工器连接分支二，否则双 工器连接分支一。
【专利摘要】本发明公开了一种组合相位差测向和空间谱测向的测向定位系统，针对N元均匀圆阵接收的射频信号进行测向定位，其中N≥5、且N为奇数，选取圆阵中两个平行基线组，获得N-1个阵元对，每个阵元对对应一个鉴相器；第n个阵元接收到的射频信号，由第n个接收信道接收，经第n个模数转换器进入信噪比估计器进行信噪比估计；信噪比估计器引出N个输出端；每个输出端产生分支一和分支二，输出端每次连接其中一个分支，其中分支一连接至空间谱波束合成器，分支二连接至该射频信号所在阵元对对应的鉴相器；鉴相器的输出端连接至空间相位干涉仪。该系统能够将两种不兼容的方法组合使用，在同一个平台上实现高精度的复合测向定位。
【IPC分类】G01S3-46, G01S3-14
【公开号】CN104749555
【申请号】CN201510182536
【发明人】吴日恒, 范帅帅, 徐兴安, 张腾
【申请人】中国航天科技集团公司第五研究院第五一三研究所
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月16日