[go: up one dir, main page]

CN108089161A - 一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法 - Google Patents

一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108089161A
CN108089161A CN201611037419.XA CN201611037419A CN108089161A CN 108089161 A CN108089161 A CN 108089161A CN 201611037419 A CN201611037419 A CN 201611037419A CN 108089161 A CN108089161 A CN 108089161A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna array
steering vector
signal
airspace
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611037419.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108089161B (zh
Inventor
顾琴昱
陈泽礼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Remote Sensing Equipment
Original Assignee
Beijing Institute of Remote Sensing Equipment
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Remote Sensing Equipment filed Critical Beijing Institute of Remote Sensing Equipment
Priority to CN201611037419.XA priority Critical patent/CN108089161B/zh
Publication of CN108089161A publication Critical patent/CN108089161A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108089161B publication Critical patent/CN108089161B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/36—Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法，适用于被动雷达对抗同频同步相参诱饵。宽带接收天线阵为均匀M圆阵，构建目标来波垂直于天线阵列的导向矢量以及空域范围内的导向矢量样本序列，让两组导向矢量进行相关运算，形成天线阵列合成波束，根据工程需要和接收功率值，设置功率门限，选择空域范围，剔除视场外目标来波的干扰，本发明基于功率反馈进行天线阵列合成波束的空域选择，该方法在方位、俯仰两维形成空间圆域，设置门限作为空域选通条件，有效剔除圆域外目标来波的干扰。

Description

一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法
技术领域
本发明涉及一种合成波束空域选择方法，特别是一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法。
背景技术
被动雷达在实际应用中经常会出现视场外强辐射源干扰问题，天线单元受到工程应用的限制，一般尺寸较小，波束较宽，被动雷达常用的测向体制，相位干涉仪、空间谱估计测向算法，受到解算相位模糊以及相位误差导致的测角模糊错误的限制，不具备空域选择的能力，比幅测向法存在副瓣截获的问题也不具备空域选择的能力。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法，解决传统测向体制中空域选择能力差的问题。
一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法，其具体步骤为：
第一步构建基于圆阵布局的天线阵列测向系统
基于圆阵布局的天线阵列测向系统，包括：被动天馈模块、宽带接收通道模块、信号处理模块以及连接各个模块所需的微波电缆、射频电缆和控制电缆。
被动天馈模块的功能为：接收目标辐射源的微波信号；
宽带接收通道模块的功能为：将接收到的微波信号下变频为中频模拟信号；
信号处理模块的功能为：将中频模拟信号数字化，测量数字信号的相位信息，并解算出角度，对导向矢量进行相关运算，设置门限剔除干扰。
第二步宽带接收通道模块处理接收的微波信号
宽带接收通道模块对微波信号进行接收、滤波和下变频，得到目标辐射源的中频模拟信号。
第三步信号处理模块获取通道的相位并计算角度以及得到导向矢量
信号处理模块得到每个通道的相位信息，并解算出来波信号的俯仰角、方位角，得到M元圆阵相对于波达方向为的信号的导向矢量维为：
为来波的俯仰角，为方位角。
截获目标时，天线阵列对准目标来波方向，即目标来波俯仰角、方位角均为0，以天线为基准，得到来波信号的导向矢量为
在空域范围内，以设定的步进，选取不同俯仰、方位角度，以天线为基准，得到其他天线与天线的相位差，得到空域范围内的导向矢量样本序列。
第四步信号处理模块对导向矢量进行相关运算并设置门限
信号处理模块对来波信号的导向矢量与空域范围构建的导向矢量样本序列进行相关运算，得到空域范围内的天线阵列合成波束，采用导向矢量相关值最大准则为相关函数，表达式如下：
式中，为目标来波信号的导向矢量，为选取俯仰角为，方位角对应的导向矢量样本，为俯仰角、方位角对应的导向矢量与的相关值，它反映了天线阵列对应于不同来波方向接收的功率值。
以俯仰向、方位向、天线阵列接收功率值为坐标，绘制三维图形，根据工程需要和接收功率值，设置功率门限，选择空域范围，剔除视场外目标来波的干扰。
至此，完成了基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择。
本发明基于功率反馈进行天线阵列合成波束的空域选择方法，该方法在方位、俯仰两维形成空间圆域，设置合理门限作为空域选通条件，可以有效剔除圆域外目标来波的干扰。
附图说明
图1一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法所述阵列天线与来波信号的位置关系示意图。
具体实施方式
一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法，其具体步骤为：
第一步 构建基于圆阵布局的天线阵列测向系统
基于圆阵布局的天线阵列测向系统，包括：被动天馈模块、宽带接收通道模块、信号处理模块以及连接各个模块所需的微波电缆、射频电缆和控制电缆。
被动天馈模块的功能为：接收目标辐射源的微波信号；
宽带接收通道模块的功能为：将接收到的微波信号下变频为中频模拟信号；
信号处理模块的功能为：将中频模拟信号数字化，测量数字信号的相位信息，并解算出角度，对导向矢量进行相关运算，设置门限剔除干扰。
第二步宽带接收通道模块处理接收的微波信号
宽带接收通道模块对微波信号进行接收、滤波和下变频，得到目标辐射源的中频模拟信号。
第三步信号处理模块获取通道的相位并计算角度以及得到导向矢量
信号处理模块得到每个通道的相位信息，并解算出来波信号的俯仰角、方位角，得到M元圆阵相对于波达方向为的信号的导向矢量维为：
为来波的俯仰角，为方位角。
截获目标时，天线阵列对准目标来波方向，即目标来波俯仰角、方位角均为0，以天线为基准，得到来波信号的导向矢量为
在空域范围内，以设定步进，选取不同俯仰、方位角度，以天线为基准，得到其他天线与天线的相位差，得到空域范围内的导向矢量样本序列。
第四步信号处理模块对导向矢量进行相关运算并设置门限
信号处理模块对来波信号的导向矢量与空域范围构建的导向矢量样本序列进行相关运算，得到空域范围内的天线阵列合成波束，采用导向矢量相关值最大准则为相关函数，表达式如下：
式中，为目标来波信号的导向矢量，为选取俯仰角为，方位角对应的导向矢量样本，为俯仰角、方位角对应的导向矢量与的相关值，它反映了天线阵列对应于不同来波方向接收的功率值。
以俯仰向、方位向、天线阵列接收功率值为坐标，绘制三维图形，根据工程需要和接收功率值，设置功率门限，选择空域范围，剔除视场外目标来波的干扰。
至此，完成了基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择。

Claims (1)

1.一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法，其特征在于具体步骤为：
第一步构建基于圆阵布局的天线阵列测向系统
基于圆阵布局的天线阵列测向系统，包括：被动天馈模块、宽带接收通道模块、信号处理模块以及连接各个模块所需的微波电缆、射频电缆和控制电缆；
被动天馈模块的功能为：接收目标辐射源的微波信号；
宽带接收通道模块的功能为：将接收到的微波信号下变频为中频模拟信号；
信号处理模块的功能为：将中频模拟信号数字化，测量数字信号的相位信息，并解算出角度，对导向矢量进行相关运算，设置门限剔除干扰；
第二步宽带接收通道模块处理接收的微波信号
宽带接收通道模块对微波信号进行接收、滤波和下变频，得到目标辐射源的中频模拟信号；
第三步信号处理模块获取通道的相位并计算角度以及得到导向矢量
信号处理模块得到每个通道的相位信息，并解算出来波信号的俯仰角、方位角，得到M元圆阵相对于波达方向为的信号的导向矢量维为：
为来波的俯仰角，为方位角；
截获目标时，天线阵列对准目标来波方向，即目标来波俯仰角、方位角均为0，以天线为基准，得到来波信号的导向矢量为
在空域范围内，以设定的步进，选取不同俯仰、方位角度，以天线为基准，得到其他天线与天线的相位差，得到空域范围内的导向矢量样本序列；
第四步信号处理模块对导向矢量进行相关运算并设置门限
信号处理模块对来波信号的导向矢量与空域范围构建的导向矢量样本序列进行相关运算，得到空域范围内的天线阵列合成波束，采用导向矢量相关值最大准则为相关函数，表达式如下：
式中，为目标来波信号的导向矢量，为选取俯仰角为，方位角对应的导向矢量样本，为俯仰角、方位角对应的导向矢量与的相关值，它反映了天线阵列对应于不同来波方向接收的功率值；
以俯仰向、方位向、天线阵列接收功率值为坐标，绘制三维图形，根据工程需要和接收功率值，设置功率门限，选择空域范围，剔除视场外目标来波的干扰；
至此，完成了基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择。
CN201611037419.XA 2016-11-23 2016-11-23 一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法 Active CN108089161B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611037419.XA CN108089161B (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611037419.XA CN108089161B (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108089161A true CN108089161A (zh) 2018-05-29
CN108089161B CN108089161B (zh) 2021-06-15

Family

ID=62169924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611037419.XA Active CN108089161B (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108089161B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109633560A (zh) * 2018-11-27 2019-04-16 成都天奥信息科技有限公司 一种应用于雷达处理的帧间抗同频同步干扰方法
CN110082732A (zh) * 2019-05-13 2019-08-02 北京遥感设备研究所 一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定系统及方法
CN111398907A (zh) * 2019-01-02 2020-07-10 中国人民解放军空军预警学院 一种相控阵雷达空域二维数字差波束形成方法
CN113534198A (zh) * 2021-06-16 2021-10-22 北京遥感设备研究所 基于协方差矩阵重构的卫星导航动态抗干扰方法及其系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102082591A (zh) * 2010-12-13 2011-06-01 武汉滨湖电子有限责任公司 一种圆阵列天线数字波束形成方法
US8311160B1 (en) * 2008-03-18 2012-11-13 Marvell International Ltd. Explicit beamformee method and apparatus for MIMO and MISO systems with single data stream
CN103018713A (zh) * 2012-12-24 2013-04-03 中国电子科技集团公司第五十四研究所 基于导航数字多波束接收阵列天线的卫星跟踪测角方法
CN106507952B (zh) * 2011-08-04 2014-04-23 西南电子电信技术研究所 一种基于圆阵的快速空间谱计算方法
CN104243001A (zh) * 2014-08-13 2014-12-24 上海无线电设备研究所 宽带波束切换系统、宽带波束切换方法
CN104467993A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 普天信息技术有限公司 一种到达方位角的测量方法及装置
CN104535987A (zh) * 2014-12-15 2015-04-22 南京航空航天大学 适用于均匀圆阵列声纳系统的幅相误差自校正方法
CN104678368A (zh) * 2015-02-16 2015-06-03 零八一电子集团有限公司 一维相扫三坐标雷达空域自适应干扰抑制方法
CN106019236A (zh) * 2016-05-24 2016-10-12 南京理工大学 一种基于数据重构的稀布阵数字波束形成方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8311160B1 (en) * 2008-03-18 2012-11-13 Marvell International Ltd. Explicit beamformee method and apparatus for MIMO and MISO systems with single data stream
CN102082591A (zh) * 2010-12-13 2011-06-01 武汉滨湖电子有限责任公司 一种圆阵列天线数字波束形成方法
CN106507952B (zh) * 2011-08-04 2014-04-23 西南电子电信技术研究所 一种基于圆阵的快速空间谱计算方法
CN103018713A (zh) * 2012-12-24 2013-04-03 中国电子科技集团公司第五十四研究所 基于导航数字多波束接收阵列天线的卫星跟踪测角方法
CN104467993A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 普天信息技术有限公司 一种到达方位角的测量方法及装置
CN104243001A (zh) * 2014-08-13 2014-12-24 上海无线电设备研究所 宽带波束切换系统、宽带波束切换方法
CN104535987A (zh) * 2014-12-15 2015-04-22 南京航空航天大学 适用于均匀圆阵列声纳系统的幅相误差自校正方法
CN104678368A (zh) * 2015-02-16 2015-06-03 零八一电子集团有限公司 一维相扫三坐标雷达空域自适应干扰抑制方法
CN106019236A (zh) * 2016-05-24 2016-10-12 南京理工大学 一种基于数据重构的稀布阵数字波束形成方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FRANCESCO BELFIORI等: "Digital beam forming and compressive sensing based DOA estimation in MIMO arrays", 《 2011 8TH EUROPEAN RADAR CONFERENCE》 *
李强: "非理想环境圆阵的二维参数超分辨率估计研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *
杨洪亮: "基于均匀圆阵的测向算法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109633560A (zh) * 2018-11-27 2019-04-16 成都天奥信息科技有限公司 一种应用于雷达处理的帧间抗同频同步干扰方法
CN109633560B (zh) * 2018-11-27 2022-11-29 成都天奥信息科技有限公司 一种应用于雷达处理的帧间抗同频同步干扰方法
CN111398907A (zh) * 2019-01-02 2020-07-10 中国人民解放军空军预警学院 一种相控阵雷达空域二维数字差波束形成方法
CN111398907B (zh) * 2019-01-02 2023-04-07 中国人民解放军空军预警学院 一种相控阵雷达空域二维数字差波束形成方法
CN110082732A (zh) * 2019-05-13 2019-08-02 北京遥感设备研究所 一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定系统及方法
CN113534198A (zh) * 2021-06-16 2021-10-22 北京遥感设备研究所 基于协方差矩阵重构的卫星导航动态抗干扰方法及其系统
CN113534198B (zh) * 2021-06-16 2023-05-23 北京遥感设备研究所 基于协方差矩阵重构的卫星导航动态抗干扰方法及其系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN108089161B (zh) 2021-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10539645B2 (en) Angle of arrival estimation
US10571544B2 (en) Direction finding using signal power
JP6951276B2 (ja) 無線受信機、無線受信方法及び無線システム
JP6911861B2 (ja) 物体検知装置および物体検知方法
CN109116297B (zh) 一种被动雷达空间谱估计与合成波束的联合测向方法
JP2013174498A (ja) モノパルス測角装置およびモノパルス測角方法
KR101201901B1 (ko) 레이더 시스템 및 그 보정 방법
CN104391183A (zh) 近场测量天线远区场特性快速计算方法
US20150362580A1 (en) Method for estimating angle of arrival of multi-target moving at high speed
Chen et al. Two-dimensional direction of arrival estimation for improved archimedean spiral array with MUSIC algorithm
Liao et al. A generalized algorithm for fast two-dimensional angle estimation of a single source with uniform circular arrays
RU2632922C2 (ru) Многопозиционный пассивный радиолокационный комплекс, реализующий комбинированный одноэтапный способ определения местоположения летательного аппарата на этапе захода на посадку
CN108089161A (zh) 一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法
RU2546330C1 (ru) Способ поляризационно-чувствительного радиоконтроля подвижных объектов
RU2546329C1 (ru) Способ поляризационно-чувствительного обнаружения подвижных объектов
CN105807252B (zh) 基于矩形天线阵列的波达角估计方法
RU2529483C1 (ru) Способ скрытной радиолокации подвижных объектов
RU2524399C1 (ru) Способ обнаружения малоразмерных подвижных объектов
Terentyeva et al. Antenna array for the passive radar monitoring system
JP6415392B2 (ja) 信号処理装置
Nazaroff et al. 2-D direction-of-arrival estimation system using circular array with mutually coupled reference signal
RU2557250C1 (ru) Способ скрытной радиолокации подвижных объектов
CN108387891A (zh) 基于短基线一发两收的超宽带雷达干涉二维定位跟踪方法
Hejazi et al. Sar processing to localize lpi radars
Huang et al. In-field calibration of passive array receiver using detected target

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant