【技术实现步骤摘要】
一种基于空间几何关系约束的二维干涉测角方法
[0001]本专利技术属于通信
,特别涉及一种基于空间几何关系约束的二维干涉测角方法。
技术介绍
[0002]相位干涉测角的原理是利用天线所接收倒的回波信号之间的相位差来测角,但是由于鉴相器只能测量2π范围内的相位值,因此,实际的相位差会与测量的相位差存在2π整数倍的差异。这个差异会导致测角模糊不精确。一般的方法是使用长短基线获得不同的相位差,然后在给定的相位模糊倍数的范围内进行遍历方式的相位解模糊,最后选择使长短基线预测信号源误差最小的组合作为解模糊的结果。在传统方法上如果要实现三位空间角度的测量需要使用两组垂直的天线基于上面的测角原理分别对俯仰角和方位角进行单独测量。MUSIC算法当前最为流行的一种测角算法,该方法从信号分析的角度出发,通过对信号自相关矩阵的特征分解,将信源信号与噪声信号分离,再通过对可能的角度范围内计算每个角度的导向矢量,带入MUSIC核心公式,得到一条连续的曲线,峰值所对应的角度即为来波角度。
[0003]相位干涉测角方法的核心在于对实测相位差 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于空间几何关系约束的二维干涉测角方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,通过天线阵列采集多组相位差;步骤2,基于空间几何约束函数进行相位解模糊得到多组基线的最优波程差组合;步骤3,利用两两基线组合拟算来波平面,对来波方向进行估计,平均操作得到最终来波方向,并计算得到俯仰角和方位角。2.根据权利要求1所述基于空间几何关系约束的二维干涉测角方法,其特征在于,所述空间几何约束函数通过如下步骤构造:步骤2.1.1,给出天线阵列中的第i个天线在三维空间中的坐标位置(x
i
,y
i
,0),1≤i≤s,s为天线的个数;信号源的来波方向为(a,b,c);步骤2.1.2,选定任意一个天线作为参考天线,其它s
‑
1个天线与参考天线构成s
‑
1个长度不同的基线,假设其对应的波程差为Δ1,Δ2,....,Δ
j
,....,Δ
s
‑1;步骤2.1.3,过参考天线位置坐标,建立垂直于来波方向(a,b,c)的一个二维平面,将其它s
‑
1个天线的位置坐标向该平面进行垂直投影,得到s
‑
1个天线在该平面上的投影点位置坐标;步骤2.1.4,计算得到除参考天线的s
‑
1个天线的投影点坐标与参考天线的坐标之间的s
‑
1个距离向量,将该s
‑
1个距离向量组成的多项式的行列式值作为用于干涉测角的空间几何约束函数,表示为f(Δ1,Δ2,....,Δ
j
,....,Δ
s
‑1),通过最小化该函数的值得到最优的波程差组合,其中Δ
j
为第j条基线的波程差,所述第j条基线是除参考天线的s
‑
1个天线中,第j个天线与参考天线构成的基线。3.根据权利要求2所述基于空间几何关系约束的二维干涉测角方法,其特征在于,所述基于空间几何约束函数解模糊得到最优波程差组合的方法如下:步骤2.2.1,计算其中φ
j
为第j条基线的相位差,k
j
为φ
j
的模糊数,λ为来波波长;步骤2.2.2,将所有基线的波程差带入所述空间几何约束函数中,得到对当前模糊值组合下的一个空间几何约束函数值;步骤2.2.3,在第一条基线和第二条基线的可能模糊值范围内穷举完所有的模糊值组合,根据相应的空间几何约束函数值,取最小函数值对应的解模糊值组合作为s
‑
1条基线的解模糊输出,即所述最优波程差组合。4.根据权利要求3所述基于...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈璞花,郭磊,侯彪,焦李成,刘芳,张向荣,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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