本申请公开了一种用于测向精度改善的测向修正方法及装置，应用于数字波束合成系统。首先计算出多个信号幅度差值形成测向库，然后对真实波束指向角进行计算来完成对波束指向的修正，再按照真实波束指向角查询测向库得到偏离角，并将其与真实波束指向角求和得到测向粗值，最后通过测向粗值、信号幅度差值、方位角间隔以及测向粗值相邻的两个幅度比值得到测向精确值以进行抛物线插值，通过测向精确值便能够显著提升方位角的测向精度。能够显著提升方位角的测向精度。能够显著提升方位角的测向精度。
【技术实现步骤摘要】
一种用于测向精度改善的测向修正方法及装置
[0001]本申请涉及方位角测量领域，具体而言，涉及一种用于测向精度改善的测向修正方法及装置。
技术介绍
[0002]随着电磁频谱的日益密集、大功率电子设备的应用，电磁环境越来越复杂，传统的电子接收设备面临着灵敏度低的问题，而在提高灵敏度之后，接收设备收到的信号密度会大幅增加，而接收设备又面临着环境适应能力差、信号参数测量错误、信号发现虚警、漏警等问题。作为一种空域滤波技术，数字波束合成技术同时解决了宽空域覆盖和高灵敏度接收的矛盾，能够大幅提高接收系统的作用距离，并可同时对宽空域范围的多个目标远程搜索和跟踪，是实现大范围、大纵深监视能力的主要技术途径，此外，由于合成后波束变窄，副瓣降低，因此可以提高系统的测角精度和分辨率，测向精度明显高于模拟多波束体制，基于数字波束合成的测向技术有利于抑制干扰信号，具有更好的复杂电磁环境适应能力。
[0003]基于阵列信号接收的数字波束合成系统通过阵列天线和数字波束形成技术，同时形成多个数字波束，是模拟相控阵技术的延伸，是在传统模拟波束合成的基础上引入数字信号处理方法之后建立的新技术，是阵列天线与信号处理结合的产物。数字波束合成及测向技术主要是利用阵列天线接收空间中的电磁信号，对信号在时间域和空间域进行采集，在基带对各天线单元接收的信号进行相位和幅度加权，形成具有一定形状的数字波束来接收信号，实现对信号的空域滤波，并提高对信号的接收处理增益，同时，也可利用多个数字波束对信号完成接收，通过数字信号处理算法实现对目标的高分辨、精确测向。<br/>[0004]基于数字波束合成的测向方法主要有比幅测向法，工程上常用的有和差波束比幅测向法与相邻波束比幅测向法。这两种测向方法的主要步骤为数字多波束合成、测向库生成、查表测向。由于窄带波束合成方法中，在接收机的工作带宽内，均以接收机中心频率来计算波束合成加权的幅度和相位值，当这组加权系数作用在接收机带宽内其他频点时，波束指向将会发现偏移，出现波束色散现象，若接收机带宽内信号带宽较小，对信号接收影响不大，但是，波束指向的偏移会直接影响测向精度。另外，由于测向库生成时，方位角建库间隔是离散值，不可能无限密，而且考虑到存储容量和计算量耗时，在工程上，方位角建库间隔一般为2
°
或者1
°
。由于方位角建库间隔是离散值，但是信号入射方位角不可能是离散值，方位角建库的间隔势必影响最终的测向精度。因此如何解决上述问题成为本领域技术人员需要考虑的问题。
技术实现思路
[0005]本申请的目的在于，为了克服现有的技术缺陷，提供了一种测向修正方法、装置，能够显著提升方位角测量的精度。
[0006]本申请目的通过下述技术方案来实现：
[0007]第一方面，本申请提出了一种用于测向精度改善的测向修正方法，应用于数字波
束合成系统，包括：
[0008]根据频率步进、波束指向步进、多波束指向间隔以及方位角间隔计算信号幅度差值，形成测向库；
[0009]根据信号频率、接收机中心频率以及信号最大幅度对应的最大波束指向角计算真实波束指向角；
[0010]按照所述真实波束指向角查询所述测向库得到偏离角，并将所述真实波束指向角和所述偏离角求和得到测向粗值。
[0011]根据所述测向粗值、信号幅度差值、所述方位角间隔、所述测向粗值相邻的两个幅度比值得到测向精确值。
[0012]可选的，所述真实波束指向角的计算公式为:
[0013][0014]其中，θ
′
为所述真实波束指向角，θ为所述最大波束指向角，f
s
为所述信号频率，f0为所述接收机中心频率。
[0015]可选的，所述按照所述真实波束指向角查询所述测向库得到偏离角，并将所述真实波束指向角和所述偏离角求和得到测向粗值的步骤，包括：
[0016]根据所述真实波束指向角查询所述测向库得到测向库幅度差值；
[0017]计算最大波束指向角与次大波束指向角的信号幅度差值，所述次大波束指向角为所述最大波束指向角相邻的最大信号幅度的波束指向角；
[0018]根据所述测向库幅度差值和所述信号幅度差值得到偏离角；
[0019]将所述真实波束指向角和所述偏离角求和得到测向粗值。
[0020]可选的，所述根据所述测向库幅度差值和所述信号幅度差值得到偏离角的步骤，包括：
[0021]根据所述测向库幅度差值从所述测向库中提取对应的测向子库；
[0022]通过所述测向子库查询所述信号幅度差值得到对应的偏离角。
[0023]可选的，所述精确测向值的计算公式为：
[0024][0025]其中，ΔA1为所述测向粗值相邻的一个幅度比值，ΔA2为所述测向粗值相邻的另一个幅度比值，ΔA为所述信号幅度差值，Δθ为所述方位角间隔，α
粗
为所述测向粗值。
[0026]第二方面，本申请还提出了一种用于测向精度改善的测向修正方法装置，应用于数字波束合成系统，所述装置包括：
[0027]测向库生成模块，用于根据频率步进、波束指向步进、多波束指向间隔以及方位角间隔计算信号幅度差值，形成测向库；
[0028]波束指向修正模块，用于根据信号频率、接收机中心频率以及信号最大幅度对应的最大波束指向角计算真实波束指向角；
[0029]测向粗值计算模块，用于按照所述真实波束指向角查询所述测向库得到偏离角，并将所述真实波束指向角和所述偏离角求和得到测向粗值。
[0030]抛物线插值模块，用于根据所述测向粗值、信号幅度差值、所述方位角间隔、所述
测向粗值相邻的两个幅度比值得到测向精确值。
[0031]可选的，所述装置包括：
[0032]测向粗值计算子模块：用于根据所述真实波束指向角查询所述测向库得到测向库幅度差值；
[0033]计算最大波束指向角与次大波束指向角的信号幅度差值，所述次大波束指向角为所述最大波束指向角相邻的最大信号幅度的波束指向角；
[0034]根据所述测向库幅度差值和所述信号幅度差值得到偏离角；
[0035]将所述真实波束指向角和所述偏离角求和得到测向粗值。
[0036]可选的，所述测向粗值计算子模块还用于：
[0037]根据所述测向库幅度差值从所述测向库中提取对应的测向子库；
[0038]通过所述测向子库查询所述信号幅度差值得到对应的偏离角。
[0039]上述本申请主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本申请可采用并要求保护的方案；且本申请，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本申请方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本申请所要保护的技术方案，在此不做穷举。
[0040]本申请实施例提出了一种用于测向精度改善的测向修正方法及装置，应用于数字波束合成系统，应用于数字波束合成系统。首先计算出多个信号幅度差值形成测向库，然后本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于测向精度改善的测向修正方法，其特征在于，应用于数字波束合成系统，包括：根据频率步进、波束指向步进、多波束指向间隔以及方位角间隔计算信号幅度差值，形成测向库；根据信号频率、接收机中心频率以及信号最大幅度对应的最大波束指向角计算真实波束指向角；按照所述真实波束指向角查询所述测向库得到偏离角，并将所述真实波束指向角和所述偏离角求和得到测向粗值；根据所述测向粗值、所述信号幅度差值、所述方位角间隔、所述测向粗值相邻的两个幅度比值得到测向精确值。2.如权利要求1所述的测向修正方法，其特征在于，所述真实波束指向角的计算公式为:其中，θ
′
为所述真实波束指向角，θ为所述最大波束指向角，f
s
为所述信号频率，f0为所述接收机中心频率。3.如权利要求1所述的测向修正方法，其特征在于，所述按照所述真实波束指向角查询所述测向库得到偏离角，并将所述真实波束指向角和所述偏离角求和得到测向粗值的步骤，包括：根据所述真实波束指向角查询所述测向库得到测向库幅度差值；计算最大波束指向角与次大波束指向角的信号幅度差值，所述次大波束指向角为所述最大波束指向角相邻的最大信号幅度的波束指向角；根据所述测向库幅度差值和所述信号幅度差值得到偏离角；将所述真实波束指向角和所述偏离角求和得到测向粗值。4.如权利要求3所述的测向修正方法，其特征在于，所述根据所述测向库幅度差值和所述信号幅度差值得到偏离角的步骤，包括：根据所述测向库幅度差值从所述测向库中提取对应的测向子库；通过所述测向子库查询所述信号幅度差值得到对应的偏离角。5.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄雪梅，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：
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