高频无线电固定测向站近场干扰源的定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高频无线电固定测向站近场干扰源的定位方法及装置，其中方法包括：根据测向站的圆形天线阵列的半径以及测向站允许的最大相位误差确定测向站能够定位的近场干扰源的距离范围；根据MUSIC谱的点数对圆形天线阵列进行虚拟化，得到虚拟圆形天线阵列；根据虚拟圆形天线阵列对MUSIC谱的噪声子空间的特征向量进行变换，得到变换后的特征向量；利用虚拟圆形天线阵列的近场方向向量和变换后的特征向量计算MUSIC谱，根据计算得到的MUSIC谱在上述距离范围内确定近场干扰源的位置。本发明专利技术能够对测向站的近场干扰源进行定位，缓解现有技术无法对测向站的近场干扰源进行准确定位的问题。

Positioning method and device for near-field interference source of high frequency radio fixed direction finding station

The invention provides a fixed frequency radio direction finding station near field interference source location method and device, wherein the method comprises the following steps: according to the maximum phase error of circular antenna array direction finding station radius and direction finding station allowed the determination of the direction finding station can locate near field interference source distance range; according to the virtualization of circular antenna the MUSIC spectrum array points, get a virtual circular antenna array; feature vector is transformed according to the virtual antenna arrays on MUSIC spectrum of the noise subspace and feature vector transform; feature vector near field direction vector and transformed by virtual circular antenna array is determined according to the calculation of MUSIC spectrum, near field interference source the position in the range of calculated MUSIC spectrum. The invention can locate the near field interference source of the direction finding station, and alleviate the problem that the prior art can not locate the near field interference source of the direction finding station accurately.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线电
，具体而言，涉及一种高频无线电固定测向站近场干扰源的定位方法及装置。
技术介绍
随着城市化的快速发展，高频无线电固定测向站(以下简称测向站)周边的电磁环境日益恶化，近场的人为干扰源越来越多。近场干扰源发出的近场干扰信号以地波的方式传播，尽管地波传播时，电磁波的衰减较快，但对于距离较近的干扰源，测向站的天线仍然会收到较强的能量，直接影响测向站对弱小信号的测向处理。此外，对远距离目标进行多站交会定位时，在测向结果中不希望出现近场干扰源的干扰结果，否则可能会影响各测向站测向结果配对的正确性。因此，对测向站附近的近场干扰源的排查是十分必要的。然而，现有技术中在利用测向站进行测向处理时，普遍基于远场假设，现有技术无法对测向站的近场干扰源进行准确定位。针对现有技术无法对测向站的近场干扰源进行准确定位的问题，目前尚未提出很好的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高频无线电固定测向站近场干扰源的定位方法及装置，能够对测向站的近场干扰源进行定位，缓解现有技术无法对测向站的近场干扰源进行准确定位的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种高频无线电固定测向站近场干扰源的定位方法，所述方法包括：根据测向站的圆形天线阵列的半径以及所述测向站允许的最大相位误差确定所述测向站能够定位的近场干扰源的距离范围；根据MUSIC谱的点数对所述圆形天线阵列进行虚拟化，得到虚拟圆形天线阵列，其中，所述虚拟圆形天线阵列中的阵元数量与所述MUSIC谱的点数相等；根据所述虚拟圆形天线阵列对所述MUSIC谱的噪声子空间的特征向量进行变换，得到变换后的特征向量，其中，所述变换后的特征向量与所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量相匹配；利用所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量和所述变换后的特征向量计算所述MUSIC谱，根据计算得到的所述MUSIC谱在所述距离范围内确定所述近场干扰源的位置。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面第一种可能的实施方式，其中，根据测向站的圆形天线阵列的半径以及所述测向站允许的最大相位误差确定所述测向站能够定位的近场干扰源的距离范围，包括：通过以下公式根据测向站的圆形天线阵列的半径以及所述测向站允许的最大相位误差确定所述测向站能够定位的近场干扰源的距离范围；其中，d1表示所述测向站能够定位的近场干扰源的距离，π表示圆周率，R表示所述圆形天线阵列的半径，λ表示电磁波的波长，表示所述测向站允许的最大相位误差。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面第二种可能的实施方式，其中，根据MUSIC谱的点数对所述圆形天线阵列进行虚拟化，得到虚拟圆形天线阵列，包括：计算所述MUSIC谱的点数与所述圆形天线阵列的阵元数量之间的差值；在所述圆形天线阵列中增加所述差值个输出为0的虚拟阵元，得到所述虚拟圆形天线阵列。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面第三种可能的实施方式，其中，根据所述虚拟圆形天线阵列对所述MUSIC谱的噪声子空间的特征向量进行变换，得到变换后的特征向量，包括：根据所述虚拟圆形天线阵列中的各元素与所述圆形天线阵列中的各元素的位置关系，在所述MUSIC谱的噪声子空间的特征向量中添加0元素，得到所述变换后的特征向量，所述变换后的特征向量中的各元素与所述MUSIC谱的噪声子空间的特征向量中的各元素之间的位置关系，与所述虚拟圆形天线阵列中的各元素与所述圆形天线阵列中的各元素的位置关系一致。结合第一方面上述的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面第四种可能的实施方式，其中，利用所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量和所述变换后的特征向量计算MUSIC谱，根据计算得到的所述MUSIC谱在所述距离范围内确定所述近场干扰源的位置，包括：通过快速傅里叶变换对所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量和所述变换后的特征向量进行卷积计算，得到所述MUSIC谱；将所述距离范围内所述MUSIC谱的谱峰对应的方位作为所述近场干扰源对于所述圆形天线阵列的入射角，将所述距离范围内所述MUSIC谱的谱峰对应的距离作为所述近场干扰源与所述圆形天线阵列的中心点之间的距离。第二方面，本专利技术实施例提供了一种高频无线电固定测向站近场干扰源的定位装置，所述装置包括：范围确定模块，用于根据测向站的圆形天线阵列的半径以及所述测向站允许的最大相位误差确定所述测向站能够定位的近场干扰源的距离范围；阵列虚拟化模块，用于根据MUSIC谱的点数对所述圆形天线阵列进行虚拟化，得到虚拟圆形天线阵列，其中，所述虚拟圆形天线阵列中的阵元数量与所述MUSIC谱的点数相等；向量变换模块，用于根据所述虚拟圆形天线阵列对所述MUSIC谱的噪声子空间的特征向量进行变换，得到变换后的特征向量，其中，所述变换后的特征向量与所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量相匹配；干扰源定位模块，用于利用所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量和所述变换后的特征向量计算所述MUSIC谱，根据计算得到的所述MUSIC谱在所述距离范围内确定所述近场干扰源的位置。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面第一种可能的实施方式，其中，所述范围确定模块具体用于：通过以下公式根据测向站的圆形天线阵列的半径以及所述测向站允许的最大相位误差确定所述测向站能够定位的近场干扰源的距离范围；其中，d1表示所述测向站能够定位的近场干扰源的距离，π表示圆周率，R表示所述圆形天线阵列的半径，λ表示电磁波的波长，表示所述测向站允许的最大相位误差。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面第二种可能的实施方式，其中，所述阵列虚拟化模块包括：计算单元，用于计算所述MUSIC谱的点数与所述圆形天线阵列的阵元数量之间的差值；增加单元，用于在所述圆形天线阵列中增加所述差值个输出为0的虚拟阵元，得到所述虚拟圆形天线阵列。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面第三种可能的实施方式，其中，所述向量变换模块具体用于：根据所述虚拟圆形天线阵列中的各元素与所述圆形天线阵列中的各元素的位置关系，在所述MUSIC谱的噪声子空间的特征向量中添加0元素，得到所述变换后的特征向量，所述变换后的特征向量中的各元素与所述MUSIC谱的噪声子空间的特征向量中的各元素之间的位置关系，与所述虚拟圆形天线阵列中的各元素与所述圆形天线阵列中的各元素的位置关系一致。结合第二方面上述的实施方式，本专利技术实施例提供了第二方面第四种可能的实施方式，其中，所述干扰源定位模块包括：卷积单元，用于通过快速傅里叶变换对所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量和所述变换后的特征向量进行卷积计算，得到所述MUSIC谱；确定单元，用于将所述距离范围内所述MUSIC谱的谱峰对应的方位作为所述近场干扰源对于所述圆形天线阵列的入射角，将所述距离范围内所述MUSIC谱的谱峰对应的距离作为所述近场干扰源与所述圆形天线阵列的中心点之间的距离。本专利技术实施例中，首先根据测向站的圆形天线阵列的半径以及测向站允许的最大相位误差确定测向站能够定位的近场干扰源的距离范围，其次根据MUSIC谱的点数对圆形天线阵列进行虚拟化，得到虚拟圆形天线阵列，然后根据虚拟圆形天线阵列对MUSIC谱的噪声子空间的特征向量进行变换，得到变换后的特征向量，最后利用虚拟圆形天线阵列的近场方向向量和变换后的特征向量计算MUSIC谱，根据计算得到的MU本文档来自技高网...

【技术保护点】
高频无线电固定测向站近场干扰源的定位方法，其特征在于，所述方法包括：根据测向站的圆形天线阵列的半径以及所述测向站允许的最大相位误差确定所述测向站能够定位的近场干扰源的距离范围；根据MUSIC谱的点数对所述圆形天线阵列进行虚拟化，得到虚拟圆形天线阵列，其中，所述虚拟圆形天线阵列中的阵元数量与所述MUSIC谱的点数相等；根据所述虚拟圆形天线阵列对所述MUSIC谱的噪声子空间的特征向量进行变换，得到变换后的特征向量，其中，所述变换后的特征向量与所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量相匹配；利用所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量和所述变换后的特征向量计算所述MUSIC谱，根据计算得到的所述MUSIC谱在所述距离范围内确定所述近场干扰源的位置。

【技术特征摘要】
1.高频无线电固定测向站近场干扰源的定位方法，其特征在于，所述方法包括：根据测向站的圆形天线阵列的半径以及所述测向站允许的最大相位误差确定所述测向站能够定位的近场干扰源的距离范围；根据MUSIC谱的点数对所述圆形天线阵列进行虚拟化，得到虚拟圆形天线阵列，其中，所述虚拟圆形天线阵列中的阵元数量与所述MUSIC谱的点数相等；根据所述虚拟圆形天线阵列对所述MUSIC谱的噪声子空间的特征向量进行变换，得到变换后的特征向量，其中，所述变换后的特征向量与所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量相匹配；利用所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量和所述变换后的特征向量计算所述MUSIC谱，根据计算得到的所述MUSIC谱在所述距离范围内确定所述近场干扰源的位置。2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，根据测向站的圆形天线阵列的半径以及所述测向站允许的最大相位误差确定所述测向站能够定位的近场干扰源的距离范围，包括：通过以下公式根据测向站的圆形天线阵列的半径以及所述测向站允许的最大相位误差确定所述测向站能够定位的近场干扰源的距离范围；其中，d1表示所述测向站能够定位的近场干扰源的距离，π表示圆周率，R表示所述圆形天线阵列的半径，λ表示电磁波的波长，表示所述测向站允许的最大相位误差。3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，根据MUSIC谱的点数对所述圆形天线阵列进行虚拟化，得到虚拟圆形天线阵列，包括：计算所述MUSIC谱的点数与所述圆形天线阵列的阵元数量之间的差值；在所述圆形天线阵列中增加所述差值个输出为0的虚拟阵元，得到所述虚拟圆形天线阵列。4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，根据所述虚拟圆形天线阵列对所述MUSIC谱的噪声子空间的特征向量进行变换，得到变换后的特征向量，包括：根据所述虚拟圆形天线阵列中的各元素与所述圆形天线阵列中的各元素的位置关系，在所述MUSIC谱的噪声子空间的特征向量中添加0元素，得到所述变换后的特征向量，所述变换后的特征向量中的各元素与所述MUSIC谱的噪声子空间的特征向量中的各元素之间的位置关系，与所述虚拟圆形天线阵列中的各元素与所述圆形天线阵列中的各元素的位置关系一致。5.根据权利要求1至4任一项所述的定位方法，其特征在于，利用所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量和所述变换后的特征向量计算MUSIC谱，根据计算得到的所述MUSIC谱在所述距离范围内确定所述近场干扰源的位置，包括：通过快速傅里叶变换对所述虚拟圆形天线阵列的近场方向向量和所述变换后的特征向量进行卷积计算，得到所述MUSIC谱；将所述距离范围内所述MUSIC谱的谱峰对应的方位作为所述近场干扰源对于所述圆形天线阵列的入...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭方，
申请(专利权)人：成都中安频谱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51