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专利号: 2020115784892
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法,其特征在于:该方法具体包括以下步骤:步骤一、建立三维坐标系

将M元阵列放置于X‑Y平面中,对阵元由1至M进行编号,阵元m的位置用极坐标表示为(rm,θm),rm表示阵元m到原点的距离,θm表示由X轴正轴逆时针到阵元m与原点连线的夹角;

目标信号的来波方向用(α,β)表示,α∈[0,2π)为X轴正轴逆时针到来波方向在X‑Y平面投影的夹角,表示方位角;β∈[0,π/2]为来波方向与Z轴的夹角,表示俯仰角;

步骤二、选择基线对并计算模糊数范围

从步骤一的M元阵列中,选取L个基线对,每个基线对由两根基线构成;阵元m与阵元n的连线组成基线mn,其测量相位差模糊数范围为[‑Kmn,Kmn], 其中, 表示向下取整, lmn为基线mn的长度;βmax为最大俯仰角,λmin为信号最小波长,分别根据测向指标中的视场角范围和工作带宽确定;

步骤三、生成方向函数组

以步骤二计算得到的模糊数范围为界,分别对每个基线对的测量相位差生成由多个方向函数f构成的方向函数组;

步骤四、改进方向函数

删除步骤三构建的方向函数组中绝对值大于1的数,并将剩余的方向函数进行归一化处理,得到改进后的方向函数f':步骤五、聚类分析

对改进后的L组方向函数进行聚类分析,从每组方向函数组中挑选一个数值,使L个数值的聚类程度最高;

步骤六、估计来波方向

从步骤五分析得到的聚类程度最高的L个改进方向函数中选取一个数值 用于估计来波方向,信号的方位角和俯仰角分别为:其中,Arg(·)表示求复数的辐角主值,atan(·)表示求反正切。

2.如权利要求1所述一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法,其特征在于:步骤一放置的阵列为任意阵列。

3.如权利要求1所述一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法,其特征在于:步骤二中选取的基线对中,两根基线互不平行。

4.如权利要求1所述一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法,其特征在于:步骤三中生成方向函数的方法为:在基线对(mn,pq)中,基线mn和基线pq的测量相位差分别为 和 模糊数范围分别为[‑Kmn,Kmn]和[‑Kpq,Kpq];从两个模糊数范围中分别取一个值,记为kmn和kpq,则对应的方向函数为:其中, dmn=2πlmn/λ;

dpq=2πlpq/λ,λ为信号波长; ψmn=atan2(△y,△x), △x=rncosθn‑rmcosθm,△y=rnsinθn‑rmsinθm,ψpq=atan2(△y′,△x′), △x′=rqcosθq‑rpcosθp,△y′=rqsinθq‑rpsinθp,atan2(·)表示求四象限反正切。

5.如权利要求1或4所述一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法,其特征在于:基线对的测量相位差通过模拟鉴相、数字FFT或数字相关方法获得。

6.如权利要求4所述一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法,其特征在于:共生成了L组方向函数组,其中基线mn与基线pq生成的方向函数组包含(2Kmn+1)(2Kpq+1)个方向函数。