一种三基线相位干涉仪测向天线阵设计与测向算法的工程实现

处理天线阵各通道增益和相位不一致性的一种超分辨测向新技
术
万明坚;李全力
【期刊名称】《通信学报》
【年(卷),期】1991(012)006
【摘要】基于空间谱估计的高分辨测向技术,在天线阵各通道的增益和相位未知时,其性能往往低于传统的测向技术。

本文提出了一种新的方法来解决这一难题。

该方法是用一已知方向的辅助信号源,结合特征结构法来对各通道的增益和相位因子进行估计。

重要的是,文中还给出了找出最佳辅助源方向的技术,以及实现一个新测向系统的方案。

理论分析和模拟结果表明,本文提出的方法是有效的。

【总页数】6页(P77-82)
【作者】万明坚;李全力
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TN820.15
【相关文献】
1.一种舰载任意形状天线阵列超分辨测向技术的研究 [J], 熊良芳;司锡才;刁鸣
2.二维超分辨测向天线阵性能仿真与分析 [J], 刁鸣;孙鉴
3.用信号子空间法校准天线阵各通道增益和相位的不一致性 [J], 万明坚;肖先赐
4.天线阵列-天线罩系统的相位不一致性研究 [J], 眭韵;曹群生;李豪;王毅
5.一种三基线相位干涉仪测向天线阵设计与测向算法的工程实现 [J], 马华山因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于异常电磁信号的无源定位精度分析邵炜剑;陈伟【摘要】电磁环境状况直接影响社会生活的质量及人体健康.为了能够准确获取异常电磁信号的位置,经过分析我国电磁环境监测的发展现状,提出一种利用三基线干涉仪相位差变化率来实现对异常电磁信号定位的新方法,并对该方法进行精度分析.结果表明,在允许误差范围下,该方法具有良好的定位精度.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2017(017)010【总页数】4页(P45-48)【关键词】电磁环境;异常电磁信号;定位;相位差;精度分析【作者】邵炜剑;陈伟【作者单位】中国电子科技集团公司第五十八研究所,江苏无锡214072;中国电子科技集团公司第五十八研究所,江苏无锡214072【正文语种】中文【中图分类】TN911随着电子通信行业的快速发展，各种电气和通讯设备急剧增加，大量电视塔、广播站、雷达、卫星通信、微波等伴有电磁辐射的设备越来越多，导致电磁环境状况越来越复杂[1]。

所谓的电磁环境是存在于给定场所所有电磁现象的总和，包括自然和人为的，有源和无源的，静态和动态的，由不同频率的电场和磁场组成[2]。

当环境中电磁场强度超过一定限值时，就会成为一个重要的环境污染要素，对公众身体健康造成潜在或长期的影响，也对家用电器、医疗设备、军用设施等产生一定的干扰[3]。

因此，电磁波既是有益于社会发展的信息载体和能量流载体，又是潜在的环境污染要素，其危害效应已受到国家环保领域的高度重视[4]。

基于此，既要把电磁能作为一种资源，充分加以利用；又要加强管理，将一些非法设台、擅自增大功率及互调干扰等情况所发射的异常信号进行定位排查。

我国对电磁环境方面的研究起步较晚。

随着我国高科技产业和经济的迅速发展，电磁环境监测方面的任务也越来越重。

因此，一批电磁环境实验测试中心相继建立。

但是，目前我国对电磁环境方面的研究大多停留在某一实际干扰问题的防护水平上，比较成熟的电磁环境分析和预测软件目前刚刚起步[4]。

８８ 信息·技术信息记录材料 2019年1月 第20卷第1期两个点的像素坐标量出两个点的实际距离，通过这两个点的实际距离和像素坐标计算比例，如果摄像头安装相对垂直，在一定范围内可以认为图像没有发生形变，就不需要对图像进行畸形矫正。

标定好摄像头后就要标定电机，因为摄像头安装的位置不是在机械手上，因此就需要计算摄像头算出来的实际距离，相对于机械手原点的距离计算出电机要走的距离就可以控制电机运行。

4.2 系统初始化开机寻找原点，控制电机走到传感器的初始位置，也就是实际坐标的原点，以传感器为准。

确定好坐标后等待系统识别物体。

4.3 拍照识别物体放下物体，按下开始，摄像头开始拍照，保存数据到内存数组。

4.4 计算坐标对图像数据处理步骤如下：1）二值化处理：对RGB 彩色图像灰度化以后，扫描图像的每个像素值，值小于127的将像素值设为0(黑色)，值大于等于127的像素值设为255(白色)。

2）均值滤波：对待处理的当前像素点（x，y），选择一个模板，该模板由其近邻的若干像素组成，求模板中所有像素的均值，再把该均值赋予当前像素点（x，y），作为处理后图像在该点上的灰度g（x，y），即g（x，y）=1/m ∑f（x，y），m 为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。

3）从上到下扫描图像第一个黑点：黑点周围8个点都是黑点就认定为是物体最上的边缘。

4）从下到上扫描图像第一个黑点：黑点周围8个点都是黑点就认定为是物体最下的边缘。

5）找出物体的中心像素点：通过计算两个边缘点的中心确认物体的中心坐标，对应图像上的像素点。

6）算出物体像素点对应的实际位置。

4.5 控制电机运行去抓取物体按照计算出来的距离运行步进电机，走到对应的位置后运行z 轴，Z 轴传感器亮也就是碰到物体，打开继电器吸取物体，返回原点，放下物体完成动作。

5 结论及总结在本设计中，经过不断地研究、调试与改进，从机械手模型的设计、主控板的选择、光耦隔离电路的设计，都经历了艰苦的过程，比如，本机械手的金属传感器用的电压是24伏，但是主控板额定电压却是5伏的，为了统一，我们利用光耦三极管6N137进行电路隔离，实现了传感器和主控板的协调应用，最终成功通过对STM32F429编程将OV5640采集到的图像信息显示在电容触摸屏上,并成功控制机械手抓取物体，我们的研究在工业搬运、自动售货机和机器人焊接等方面会得到广泛应用。

第47卷第1期（总第183期)2018年3月火控雷达技术Fire Control Radar TechnologyVol.47 No. 1(Series 183 )Mar.2018相位干涉测向系统天线布阵形式讨论张毅李喜民(西安电子工程研究所西安710100)【摘要】本文对相位干涉仪测向的原理进行了较详细的研究，给出了一维、二维和三维相位干涉仪 的角度计算基本关系式，分析了测向精度。

在分析对不同天线布阵形式特点的基 某为应用背景讨论了适合于 的天线布阵形式。

关键词：相位干涉仪;测向系统；测向精度中图分类号:TN957. 2 文献标志码:A文章编号：1008-8652(2018)01 -032-04Discussion on Antenna Array Layout of Direction FindingSystem Based on Phase InterferometerZhang Yi#Li Ximin(Xi’an Electronic Engineering Research Institute，Xi’an 710100)A bstra c t:Princi]3al of direction finding system based on phase interferometer is studied lation formula for calculating a ngle of 1\/2\/3D phase interferometers is given and accuracy of direction finding is analyzed.On basis o f analyzing feature of different antenna array layout，an antenna array layout suitable for the project is discussed by taking a project as application background.K eyw o rd s：phase interferometer；direction finding system；direction finding accuracy〇引言位干涉仪测向技术广泛应用于天文、雷达、声纳等。

专利名称：一种干涉仪测向天线阵列的评估验证系统专利类型：实用新型专利
发明人：王宇,王天阳,王祥,魏一平
申请号：CN202021587562.8
申请日：20200803
公开号：CN212905168U
公开日：
20210406
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种干涉仪测向天线阵列的评估验证系统，涉及微波探测技术领域，该系统包括安装在转台上并连接水平和俯仰两个轴的干涉仪测向天线阵列，干涉仪测向天线阵列包括若干个沿着水平向设置以及俯仰向设置的天线单元，干涉仪测向天线阵列上的各个天线单元通过矩阵开关串联第二放大器接入矢量网络分析仪，矢量网络分析仪还通过第一放大器连接发射天线，发射天线与干涉仪测向天线阵列相对设置；矢量网络分析仪连接主控设备，主控设备连接并控制矩阵开关以及转台；该系统可以评估干涉仪测向天线阵列的测角正确性，有效的帮助前期天线方案的验证和后期系统问题的排查。

申请人：无锡国芯微电子系统有限公司
地址：214072 江苏省无锡市建筑西路777号蠡园开发区无锡国家集成电路设计中心A7幢
国籍：CN
代理机构：无锡华源专利商标事务所(普通合伙)
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三元阵相位干涉仪无模糊基线设计作者：肖香彬杜冶任峰
来源：《信息记录材料》2019年第01期
【摘要】相位干涉仪系统通过测量不同位置的天线接收信号的相位差来计算方位，并通过设计多个天线来解决测向模糊的问题。

在分析了三元阵相位干涉仪解模糊影响因素的基础上，
给出了无模糊基线设计的方法，为相位干涉仪系统的工程实现提供了有效参考。

【关键词】相位干涉仪；解模糊；三元阵；基线长度
【中图分类号】TN02 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2019）01-0088-02
1 干涉仪测向原理
4）聯合3个约束条件求解基线长度。

为求解满足3个不等式条件要求的基线长度，不妨以D1为自变量，D2为因变量，在二维平面绘出三个不等式取等时的函数曲线，在平面图中寻找满足所有根据不等式的关系的公共区域，公共区域范围内的（D1，D2）都是满足3个不等式条件的解，也就是系统能成功解模糊的基线长度。

5 结语
本文分析了相位干涉仪测向的基本原理，推导了三元阵相位干涉仪测向系统能成功解模糊的基线长度约束条件。

结合设计实例，详细描述了三元阵相位干涉仪无模糊基线长度的设计步骤和求解过程，对相位干涉仪测向系统的工程实现具有实际指导作用。

【参考文献】
[1]刘满超.无线电测向方法研究[D].兰州：兰州大学，2013.
[2]李兴华，顾尔顺.干涉仪解模糊技术研究[J].现代防御技术，2008，36（3）：92-96.
[3]罗贤欣，刘光斌，王忠.干涉仪测向技术研究[J].舰船电子工程，2012，32（8）：74-76.。

专利名称：机载相关干涉仪测向天线阵专利类型：实用新型专利
发明人：李仁胜,曹永贵,李浩,李靖
申请号：CN201920092509.1
申请日：20190121
公开号：CN209217215U
公开日：
20190806
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了机载相关干涉仪测向天线阵，应用于多旋翼飞行器，包括高频天线阵和低频天线阵，高频天线阵以飞行器的机臂折叠关节作为等间距的圆周定位点固定在机臂折叠关节加强筋位置，低频天线阵以飞行器的螺旋桨电机底板作为等间距的圆周固定点固定在螺旋桨电机底板的正下方。

本实用新型的低频天线阵和高频天线阵均以多旋翼飞行器的中心为圆心，低频天线阵固定在螺旋桨电机底板的正下方，高频天线阵固定在机臂折叠关节加强筋位置，天线振子均匀对称分布在圆周上，保证了相关干涉测向天线阵对分布的精确要求；高低频天线阵折叠后，可以不增大原多旋翼飞行器折叠后的占用位置，可继续沿用原有的运输箱。

申请人：成都零点科技有限公司
地址：610000 四川省成都市高新区府城大道西段399号8栋17层1号
国籍：CN
代理机构：成都佳划信知识产权代理有限公司
代理人：马冬新
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专利名称：一种极化相位干涉仪测向方法及装置专利类型：发明专利
发明人：曲志昱,成萍
申请号：CN202111610056.5
申请日：20211227
公开号：CN114265005A
公开日：
20220401
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种极化相位干涉仪测向方法及装置，所述方法包括以下步骤：基于采集的实测数据构造极化‑空域导向矢量Ds，Ds中包括不同极化入射信号在不同天线上的极化响应；求解接收信号的协方差矩阵并进行特征分解，得到噪声子空间UN；基于极化‑空域导向矢量Ds和噪声子空间UN，对方位向和俯仰向进行谱峰搜索，得到来波信号的方位。

本发明所述的测向方法准确率高，能够解决在存在接收天线极化特性不一致、天线互耦、天线方向图不理想、阵列位置误差和通道不一致性的情况下，对任意极化形式和入射角度的信号难以实现准确测向的问题。

申请人：河海大学
地址：210024 江苏省南京市鼓楼区西康路1号
国籍：CN
代理机构：南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：李淑静
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专利名称：一种超宽带干涉仪体制测向天线专利类型：发明专利
发明人：马刚,吴骏杰,赵浩辰,程寒珂,李明申请号：CN202111611350.8
申请日：20211227
公开号：CN114221112A
公开日：
20220322
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种超宽带干涉仪体制测向天线，涉及测向天线领域，包括：底座以及设于所述底座上方的低端天线阵与高端天线阵，所述高端天线阵的高度高于所述低端天线阵的高度；与所述底座相连的连接机构以及设于所述连接机构底端的安装座，用于对所述底座进行快速安装、拆卸。

本发明通过设置固定组件与移动组件，配合SUV车型顶端的车架，可将装置安装与车体顶端，无需使用安装件进行打孔安装，避免了对车体的损伤；通过设置连接机构，对现有技术中的中空螺柱以及螺栓进行取代，可有效防止车体在行进过程中，因振动而导致连接位置发生松动的问题。

申请人：成都九华圆通科技发展有限公司
地址：611730 四川省成都市郫都区现代工业港北片区港大路138号
国籍：CN
代理机构：成都金英专利代理事务所(普通合伙)
代理人：郭肖凌
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