干涉仪测向解模糊方法

一种星载干涉仪解模糊失败识别方法张广宇;王笃祥;陈卓;季权【摘要】针对星载干涉仪测向解模糊失败问题,基于波束形成原理提出一种解模糊失败识别方法.该方法在干涉仪测向定位方法的基础上有效利用了各通道接收信号的幅度信息,通过合成信号功率判断测角结果正确与否,可有效提高星载电子侦察系统的情报准确性,仿真结果证明了该方法的有效性.【期刊名称】《航天电子对抗》【年(卷),期】2017(033)003【总页数】4页(P25-27,41)【关键词】星载干涉仪;测向;定位【作者】张广宇;王笃祥;陈卓;季权【作者单位】中国航天科工集团8511所,江苏南京210007;中国航天科工集团8511所,江苏南京210007;中国航天科工集团8511所,江苏南京210007;中国航天科工集团8511所,江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】TN971+.1以卫星为平台的电子侦察系统不受国界、领空、领海和天气的限制，可以进行长时间和大面积的侦察监视，快速获取战略战术情报，具有广阔的发展空间和应用前景[1]。

单星仅测向定位体制通过测向得到指向辐射源的方向线，然后根据卫星的姿态参数和导航数据计算出辐射源的地理位置，从而实现对辐射源的定位[2]。

当前单星仅测向定位体制中常用的是二维干涉仪测向定位方法[3]，该体制技术相对简单，工程上易于实现，且可以做到单脉冲定位，实时性好。

然而干涉仪测向系统的核心问题就是求解相位模糊，常规的解模糊方法包括长短基线法、参差基线法、虚拟基线法、最小二乘法等[4]，但无论何种方法当基线间相位差测量误差超过系统容差时，星载干涉仪对单脉冲的测向都可能出现解模糊失败，从而导致定位跳区。

针对该问题，本文基于波束形成原理提出一种干涉仪解模糊失败识别方法，该方法可有效识别解模糊失败的测角结果，提高单星测向定位电子侦察系统情报准确性。

星载干涉仪测向定位的基本原理是利用相互正交的两组测向天线测量在同一时刻接收到的信号的相位差，通过干涉仪测角方法获得目标辐射源相对平台位置的角度，根据角度结合平台位置信息对目标进行定位。

多基线干涉仪解模糊算法任鹏;李建军;周彬;王建水【期刊名称】《电子信息对抗技术》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】The technology of multi-baseline interferometer is an ordinary direction finding meth-od in passive location of emitter source. When an interferometer system working, its phase cyc-ling would result in some errors on direction finding outcome, viz. , direction finding ambiguity. The problem of phase ambiguity is analyzed on multi-baseline interferometer, several solving ambiguity algorithms is introduced in project, and the de-ambiguity probability of the algorithms is educed by means of computer simulation, and some suggestions are put forward in project.%对辐射源进行无源定位常用的一种测向体制为多基线正交干涉仪体制。

该体制设备在测向工作时，由于相位的周期性模糊问题会导致测向结果产生错误，即产生测向模糊。

主要针对多基线干涉仪测向模糊问题进行分析，介绍了工程实现过程中常用的几种解模糊算法，通过仿真得出各种算法的在相同条件下的无模糊概率，并且给出了工程实现建议。

【总页数】3页(P6-8)【作者】任鹏;李建军;周彬;王建水【作者单位】电子信息控制重点实验室，成都610036;电子信息控制重点实验室，成都610036;电子信息控制重点实验室，成都610036;电子信息控制重点实验室，成都610036【正文语种】中文【中图分类】TN971.1【相关文献】1.双基线干涉仪解模糊能力分析 [J], 曹菲;刘庆云2.相位干涉仪参差基线解模糊算法研究 [J], 杨晶;罗冰;夏韶俊3.噪扰条件下多基线相位干涉仪解模糊算法 [J], 周亚强;陈翥;皇甫堪;孙仲康4.一种改进的多基线相位干涉仪解模糊算法 [J], 居易;张学成;邵文建5.噪扰条件下多基线相位干涉仪测向解模糊的快速算法 [J], 周龙健;罗景青;谌雄;宋成瑞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

圆阵相位干涉仪二维测向解模糊新方法
谢立允;王广松;戴旭初
【期刊名称】《遥测遥控》
【年(卷),期】2007(028)005
【摘要】长短基线结合和模糊角度聚类是圆阵相位干涉仪测向中两种常用的解模糊方法.针对角度聚类解模糊方法存在的不足,在对模糊方向的方向矢量投影在阵列所在平面的分布规律进行分析的基础上,提出一种基于模糊方向矢量投影聚类的解模糊新方法.该方法不但有效地减小了聚类所需的计算复杂度,而且易于选择聚类门限.仿真实验表明,所提出的新方法具有很好的解模糊性能.
【总页数】7页(P53-59)
【作者】谢立允;王广松;戴旭初
【作者单位】中国科学技术大学电子工程与信息科学系,合肥,230027;中国科学技术大学电子工程与信息科学系,合肥,230027;中国科学技术大学电子工程与信息科学系,合肥,230027
【正文语种】中文
【中图分类】TN820.1+2
【相关文献】
1.高概率宽带相位干涉仪测向解模糊算法 [J], 贾朝文;张学帅;李延飞
2.相位干涉仪解模糊测向算法优选分析 [J], 秦万治
3.基于相关比幅测向的圆阵干涉仪解模糊算法 [J], 姚志成; 吴智慧; 杨剑; 张盛魁
4.噪扰条件下多基线相位干涉仪测向解模糊的快速算法 [J], 周龙健;罗景青;谌雄;宋成瑞
5.五元均匀圆阵干涉仪测向解模糊方法 [J], 江威;蔡春霞;成章
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相位干涉仪测向07083115 07083119一、 题目要求使用Simulink 模拟构建一个相位测向系统, 构造两个有时延的到来信号，对其进行捕获，分别在时域和频域上对接收的信号进行方向估计，并评估侧向效果。

二、 实验方案及公式推导 A. 公式推导图 1信号为0()cos(2)s t E f t π=,则如图 1所示天线长为d,信号方向与参考方向夹角为θ 设2点的接收信号为20()()cos(2)r t s t E f t π== (1) 则1点的接收信号为102sin ()()cos(2)d r t s t E f t πθτπλ=-=- (2)其中0cf λ=为信号波长 ①时域测向将12(),()r t r t 改写为复数形式得 022()j f t r t Ee π= (3) 021()j f t r t Ee πϕ-= (4) 其中2sin d πθϕλ=-对(3)式取共轭得, 02*2()j f t r t Ee π-= (5) (4)式与(5)式相乘得, *212()()j r t r t E e ϕ-= (6)对(6)式求相角,乘以2d λπ-得, sin 2dϕλθπ= (7) 取反正弦,乘以0180π,求出θ②频域测向将(3)、(4)作FFT 得, 20()()R w E f f δ=- (8)10()()j R w E f f e ϕδ-=- (9)由公式 ()arctan()I Q R k R k θ= 求出 2121()()arctan arctan ()()I I Q Q R k R k R k R k ϕ=- (10) 同① ,可求出θB.方案论述一、伯努利二进制码流经BPSK 产生2()r t 二、产生12()()j r t r t e ϕ-= 三、①时域法:*12()()r t r t 取出ϕ②频域法：对12(),()r t r t 作FFT,求出相位差ϕ 四、根据ϕ的值对应求出θ三、Simulink 框图说明及参数设计:依据方案的设计,建立Simulink 仿真模型A.框图模块说明:相乘器相加器二进制数据流 高斯白噪声信道实现快速傅立叶变换实现运算功能求信号实部虚部由实部虚部合成信号Buffer缓存求信号相角作arctan运算B.模型框图:图 2其中Subsystem如图 3图 3Subsystem1如图 4图 4四、仿真数据处理，图表及得出相关结论参数设计:Bernoulli 模块参数图 5 由于2sin d πθϕπλ=<得,2d λ<, 由8803103110c m f λ⨯===⨯,可取1d m = 则 Subsystem1 Gain 的参数2/1.5dpi πλ-=- 同理Gain1，Gain4的参数为 1.5/2pi dλπ-=-图 6 图 7 假设0160θ= 0245θ= 实验结果:图 8 图 9由图得时域测向结果 0159.85θ= 0244.91θ=测向误差00106059.850.25%60ε-== 00204544.910.2%45ε-== 由图得频域测向结果 0159.26θ= 0244.59θ=测向误差00106059.26 1.233%60ε-== 00104544.590.911%45ε-== 五、实验总结通过本次实验我们得出，在接收到的两个信号波的到达相对距离（天线长）小于信号波长一半的情况下，即无相位模糊时，利用相位干涉法可分别通过时域和频率域对到来信号进行方向估计，其结果能够反映实际情况。

⼲涉式测向⽅法的误差的产⽣分析及消除2019-04-26摘要：⼲涉式测向⽅法简介，从测向原理、造成误差的原因多⽅⾯进⾏了深⼊剖析，对于⼲涉式测向产⽣的误差问题，采⽤天线转换连接、增加校正参数的⽅法，验证后获得较好的结果，能够在⼯程实现上解决测向存在的误差。

关键词：⼲涉式测向；伪距测量；基线测量；误差消除⼲涉式测向作为⼀种精确的⽆线电测向⽅法，⼴泛应⽤在军事、科研领域。

利⽤统⼀发射源发射信号，到接收终端统⼀天线阵中两根接收天线的时间差，和这两根天线之间的间距，通过三⾓公式求解，进⽽得到相对⾓，实现相对定位。

1 ⼲涉式测向原理⼲涉式测向原理图如图1所⽰，设两天线的间距为d，以天线连线⽅向为⽅位基准。

当被测⽬标发射源远离测向系统时（天线R0远⼤于d），及发射源到两个测向天线传播⽅向近似于平⾏，两个测向天线接收的⽬标回波路径差ΔR与⽅向⾓θ、基线长度d的关系为ΔR=R2—R1=d sin θ（1）sin θ=■θ=arcsin■式中：ΔR—⽬标回波分别到达两天线的距离差；R2—⽬标到测向天线2的距离；R1—⽬标到测向天线1的距离。

则θ值可以得出，θ即为两根测向天线连线垂线与⽬标点之间夹⾓。

⼲涉式测向原理是依靠测量⽬标到两测向天线的路径差ΔR，达到测量⽬标⽅向⾓的⽬的。

2 ⼲涉式测向的误差分析⼲涉式测向根据原理分析可能引起测向误差的原因有如下⼏点：（1）伪距测量误差⼲涉式测向的根本在于准确测量⽬标点到两根测向天线的路径差ΔR，及准确测量两根天线接收到的⽬标点发射信号的时间差Δt，根据下式：ΔR=cΔt（c为⽆线电波在空⽓中的传播速度，近似为3×105 km/s）；在接收机中以测向天线1所接收到的信号时刻t1计算，接收机时钟在t时刻产⽣⼀个相同的编码测距信号，这个复现的码在时间上移动，⼀直到与测向天线2收到的测距码产⽣相关为⽌，则两根测向天线接收到的测距码和接收机产⽣的复现码相关过程的时间差即为Δt。

相位干涉仪测向原理概述相位干涉仪是一种用于测量光波到达方向的仪器。

它利用光的相位差引起的干涉现象来确定光波的入射方向。

相位干涉仪广泛应用于天文观测、地球物理勘探、无线通信、雷达测向等领域。

本文将详细解释相位干涉仪的基本原理，包括光波的干涉现象、干涉条纹的形成和解读、以及测向角度的计算方法。

光波的干涉现象干涉现象指的是两个或多个光波相互叠加形成的干涉图样。

当两个光波相遇时，它们会相互干涉并产生干涉效应。

光波的干涉效果可以通过干涉级数来描述。

在两个光波相遇的地方，它们的相位差会影响干涉图样的形成。

干涉条纹的形成当光波经过相位干涉仪的光路后，会形成一系列干涉条纹。

干涉条纹是由两个或多个光波相遇后形成的交替明暗的光纹。

条纹的明暗程度取决于光波的相位差。

当相位差为0或整数倍的2π时，光波处于相位相同的状态，并产生明亮的干涉条纹。

当相位差为奇数倍的π时，光波处于相位相反的状态，并产生暗淡的干涉条纹。

干涉条纹的解释干涉条纹的形成与光波的干涉效果有关。

在相位干涉仪中，光波经过分束器被分成两束，然后在干涉区域再次相遇。

在干涉区域，两束光波会产生干涉效应。

当两束光波的相位一致时，它们会增强彼此的干涉效应，形成明亮的干涉条纹。

当两束光波的相位相差π时，它们会相互抵消，形成暗淡的干涉条纹。

相位干涉仪的工作原理相位干涉仪通常由两个分束器和一个干涉区域构成。

光波首先通过第一个分束器，被分成两束光。

然后，这两束光波分别通过两条光路，并在干涉区域再次相遇。

在干涉区域，光波会产生干涉效应，并形成干涉条纹。

根据干涉条纹的特征，可以计算出光波的入射方向。

干涉条纹的计算方法干涉条纹的计算通常使用以下公式来计算：Δθ=2πd λ其中，Δθ是测向角度，d是干涉区域两条光路的光程差，λ是入射光波的波长。

测向角度的计算方法根据干涉条纹的计算方法，可以通过测量干涉区域两条光路的光程差和入射光波的波长，计算出测向角度。

实际测量中，通常使用一个移动装置来调整干涉区域两条光路的光程差。

一种改进的多基线相位干涉仪解模糊算法居易;张学成;邵文建【摘要】针对多基线相位干涉仪的相位模糊问题,提出了一种基于参差基线解模糊算法原理的改进解模糊算法.该算法具有计算量小、适合实时计算以及正确概率高的优点,并通过算法复杂度计算以及正确概率仿真验证了上述结论.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2018(041)004【总页数】4页(P62-65)【关键词】多基线;相位干涉仪;参差基线;解模糊【作者】居易;张学成;邵文建【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101;中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101;中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101【正文语种】中文【中图分类】TN9710 引言无源定位技术是电子战侦察系统中的关键技术,而对辐射源的精确测向是实现准确定位的前提条件,因此精确测向对电子战侦察系统具有非常重要的意义。

在现有的测向体制中,干涉仪测向具有精度高、结构简单、观测频带宽的优点[1-3]。

受阵元本身物理尺寸的限制,在最小半波长的空间内无法安装2个阵元,只能采用阵元间距大于半波长的几何配置,并且多基线相位干涉仪测量相位存在周期性,因此会带来相位干涉仪的相位差模糊问题[4]。

如果在解相位模糊时得到错误的模糊数,会导致测向误差超差,因此解模糊是多基线相位干涉仪测向的关键问题。

本文基于参差基线解模糊算法原理[5],利用最长基线鉴相精度,提出了一种解模糊的改进算法。

与传统的解模糊算法相比,其具有计算量较小、适合实时计算以及正确概率较高的优点,适合工程应用。

1 多基线干涉仪测向原理设N元天线组成的一维相位干涉仪阵列[6]如图1所示,相邻阵元间的基线长度分别为D 1,D 2,…,D n,雷达信号的波长为λ,则基线D n的相位差Φn为:当D n＞λ/2时,会出现相位模糊,理论测量相位差ϕn为:式中:k n为基线D n的模糊数。

通过相位差Φn,就可以得到信号的入射角θ。

五元均匀圆阵干涉仪加权测向算法及解相位模糊的条件
谌丽;陈昊;肖先赐
【期刊名称】《电子对抗》
【年(卷),期】2004(000)001
【摘要】研究五元均匀圆阵一维、二维干涉仪测向算法。

提出了一种多基线加权干涉仪测向算法，提高了干涉仪测向精度。

提出了多基线对的比较法解相位模糊，讨论了该方法在噪声限制和阵列孔径限制下的解相位模糊条件。

【总页数】5页(P8-12)
【作者】谌丽;陈昊;肖先赐
【作者单位】电子科技大学电子工程学院，成都610054
【正文语种】中文
【中图分类】TH744.3
【相关文献】
1.基于最优模糊的均匀圆阵干涉仪测向算法 [J], 吴迎春;蒋开创;陈祎;奚银
2.基于时差解相位干涉仪模糊的测向方法研究 [J], 亓亮;束坤;李迪
3.相位干涉仪解模糊测向算法优选分析 [J], 秦万治
4.噪扰条件下多基线相位干涉仪测向解模糊的快速算法 [J], 周龙健;罗景青;谌雄;宋成瑞
5.基于均匀圆阵相位干涉仪的正确解相位模糊概率值方法 [J], 尤明懿;史斌华;黄凯;叶云霞
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干涉仪模糊的单脉冲分辨方法
刘渭洁;昱min
【期刊名称】《无线电工程》
【年(卷),期】1989(000)004
【摘要】为了得到一个实际系统的设计,必须解决具有高角精度的干涉仪的模糊问题。

本文叙述了一种解决模糊问题的新方法,它是建立在运用干涉仪天线单元的单
脉冲电路基础上的。

系统的总角精度由干涉仪得到,单脉冲分系统的角精度用来解
决干涉仪的模糊。

推导了正确解决模糊的概率公式,它是单元尺寸和单脉冲精度的
函数,这说明:当干涉仪单元的尺寸为干涉仪基线的几分之一时,结果引起的模糊解决匹配概率高。

最后在一般单脉冲和干涉仪的系统设计之间对以下三个主要参数做了比较:信号灵敏度、角精度和视场大小,这些决定了实际应用中的适当选择。

对这些
应用来说干涉仪比单脉冲系统更适合,它们的角精度和视场比信号灵敏度更为重要。

【总页数】8页(P80-87)
【作者】刘渭洁;昱min
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TH744.302
【相关文献】
1.单脉冲雷达四通道联合的高分辨测角新方法 [J], 戴幻尧;王建路;韩慧;周波;汪连
栋
2.基于高分辨距离像的单脉冲雷达三维成像方法研究 [J], 胡体玲
3.单脉冲雷达不可分辨目标与诱饵联合跟踪方法 [J], 苏剑;宋志勇;付强;龙照飞
4.基于单脉冲测角技术的雷达高分辨三维成像方法研究 [J], 雷璐
5.基于等长基线干涉仪的单脉冲被动定位方法 [J], 李蔚;郭福成;柳征;姜文利因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

．堕垒堡三堡奎耋堡圭兰堡丝塞由以上可知，当波束指向为阵列平面的法线方向时，方向图如图２．６所示：图２．６８元均匀圆天线阵列方向图本系统最终要嵌入母系统并实现功能，而母系统由于采用比幅一比相体制进行测向，所以阵元排列是以长、短基线为基础的复合阵元排列方式，即，阵元１、５、２；与阵元３、５、４分别构成垂直分布的长、短基线排列，具体如下图２．７所示：Ｉ／，套／④／厂、小ｆ＼。

／＼ｉ／＼‘／巡一／０／图２．７阵元平面排列根据前文所述的阵列流型将具体阵元排列的平面坐标带入（２．３）式即为哈尔滨工程大学硕士学位论文本系统的方向图函数。

阵元平面坐标如表２．１所示：表２．１阵元位置表、、避垂编号ｌ２坐标＼３４５６７８横坐标．１．０．１．０－５．０５．Ｏ－１．Ｏ５．１２．８４．３纵坐标５．Ｏ－５．０１．０１．Ｏ１．Ｏ・５．Ｉ４．２．３．Ｏ（单位：ｃｒａ）按照上述阵元排列以及阵列流型形成的方向图函数如图２．８所示：图２．８本系统天线阵列方向图２．１．２数字波束形成的特点“波束形成（Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）”这个术语来源于早期的相控阵雷达，被设计用于形成锐方向性波束，以便在接收某一特定方向发出的信号的同时，衰减其它方向到来的信号。

“形成波束”听起来是讲发射能量，但实际上“波束形成”既可用于接收能量也可用于发射能量。

波束形成器：（８ｅａｍｆｏｒｍｅｒ）是与传感器阵列相连、可提供多种形式空域滤波的信号处理器。

传感器阵列收集空问电波信号的采样值，由波束形成器来式所示：，．＝ｒｏ＋口妒（３－９）式中，％是起始半径，口是螺旋增长率，≯是角度（弧度）。

但是不可能像非变频天线要求的那样按式（３．９）使其结构缩比到无限小。

因此，对高端频率有所限制。

但是，若用一根平衡馈线从平面螺旋中心馈电，那么馈电点附近，由大小相等方向相反的电流产生的辐射场在远区互相抵消，在螺旋的周长接近一个波长时有最大辐射。

并且，周长为五的圆环上的行波电流将辐射圆极化波，因此，在周长为一个波长附近的区域，形成平面螺旋的主要辐射区。