一种基于双长基线时间调制阵列的二维测向系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于双长基线时间调制阵列的二维测向系统及方法，包括天线阵列模块，用于接收目标入射信号；射频开关模块，用于对接收信号进行时间调制；控制模块，用来控制射频开关的切换；射频通道模块，用于处理调制后的接收信号；信号处理模块，对接收信号进行频谱谐波分析。本发明专利技术使用双长基线结构组成四单元时间调制阵列臂，以此获得更大的孔径、更高的增益以及更好的信噪比，从而提高了测向精度。利用位于X轴和Z轴上的两个时间调制阵列臂分别独立估计出入射信号的俯仰角和方位角，然后通过频谱谐波分析进行自动配对，实现了高精度、低成本的二维测向，可广泛应用于无线通信、汽车导航和定位服务等领域。汽车导航和定位服务等领域。汽车导航和定位服务等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双长基线时间调制阵列的二维测向系统及方法


[0001]本专利技术涉及天线工程
，具体是一种基于双长基线时间调制阵列的二维测向系统及方法，实现高精度、低成本的二维测向功能。

技术介绍

[0002]波达方向估计技术是阵列信号处理领域的研究热点，广泛应用于无线通信、汽车导航和定位服务。现有的超分辨力测向方法有多信号分类算法、传播算子算法以及旋转不变子空间算法，这些方法需要对整个阵列进行同步采样，硬件上使用了大量射频通道和模数转换器，从而增加了硬件成本和复杂度。二维波达方向估计方法是从一维波达方向估计方法拓展而来，其应用成本和复杂度更高。
[0003]专利文献CN109799475A(申请号：201811600164.2)公开了一种基于时间调制阵列谐波能量检测的无线电测向方法，采用时间调制阵列的方法，通过在一个周期时长之内输入的N个不同的控制时钟信号去控制天线阵列中的N个天线，根据绘制出的天线阵列方向图的分析，对未知的目标信号进行测向。其不足之处在于该测向方法的精度不能媲美传统高分辨力测向方法，并且适应场景只局限于一维波达方向估计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双长基线时间调制阵列的二维测向系统，其特征在于，该系统包括：天线阵列模块：包括位于X轴的四个全向天线和位于Z轴的四个全向天线组成的L型阵列，用于接收目标入射信号；射频开关模块：包括五个单刀双掷射频开关，用于对接收信号进行时间调制；控制模块：包括调制信号控制板，用来控制五个单刀双掷射频开关的切换；射频通道模块：包括低噪声放大器、混频器、本振、低通滤波器以及数模转换，用于处理调制后的接收信号；信号处理模块：通过对接收信号进行频谱谐波分析，分辨出双长基线的精确解，并进行二维角度配对得到高精度的二维测向结果；所述天线阵列模块连接所述射频开关模块；所述射频开关模块连接所述控制模块；所述控制模块连接所述射频通道模块；所述射频通道模块连接所述信号处理模块；其中，天线阵列模块的输出端接射频开关模块，射频开关模块由控制模块进行开关控制，射频开关模块的输出端接射频通道模块，射频通道模块的输出端接信号处理模块。2.根据权利要求1所述的基于双长基线时间调制阵列的二维测向系统，其特征在于，所述天线阵列模块由位于X轴的四个全向天线和位于Z轴的四个全向天线组成的L型阵列，其中X轴的第一全向天线和第二全向天线的距离为长基线距离D2；第二全向天线和第三全向天线的距离为参考线距离D1；第三全向天线和第四全向天线的距离为长基线距离D2；其中Z轴的第一全向天线和第二全向天线的距离为长基线距离D2；第二全向天线和第三全向天线的距离为参考线距离D1；第三全向天线和第四全向天线的距离为长基线距离D2。3.根据权利要求1所述的基于双长基线时间调制阵列的二维测向系统，其特征在于，所述天线阵列模块使用由双长基线结构组成的四单元时间调制阵列臂，构造双长基线结构的空间位置以获得更大的孔径、更高的增益以及更好的信噪比，从而提高了测向精度。4.根据权利要求1所述的基于双长基线时间调制阵列的二维测向系统，其特征在于，所述天线阵列模块满足如下关系：参考线距离D1为半波长距离λ/2，长基线距离D2为三倍波长距离3λ。5.一种如权利要求1所述的基于双长基线时间调制阵列的二维测向系...

【专利技术属性】
技术研发人员：武军伟，王无忌，程强，崔铁军，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：