雷达测角方法(DBF测角、干涉测角(长短基线))matlab |
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雷达测角方法(DBF测角、干涉测角(长短基线))
DBF测角实验仿真
干涉测角长短基线相位差解模糊实验仿真
五元均匀圆阵干涉测角(需要私,这部分实在懒得更新了)
代码私信
DBF测角
根据波束形成方式进行测角,原理不再赘述 实验仿真信号采用LFM连续波,阵列为8阵元线阵,设置两个目标分别为-10°,30°,距离100,速度为0 仿真结果 (1)距离-角度三维图 (2)距离-角度俯视图 干涉测角干涉仪是对一类相位法测向设备的称呼,它是通过测量位于不同波前的天线接收信号的相位差,经过处理获取来波方向。由于它是通过比较两个天线之间的相位来获取方向,因此其测向方法也称为比想法。最简单的单基线相位干涉仪由两个信道组成。 若某个辐射源距离接收机足够远,可以将接收到的电磁波近似为平面波。来波方向与天线视轴夹角为 θ \theta θ,则平面波前到达天线1和天线2的时间就有先有后,体现在固定频率信号上就存在相位差。它到达两个天线的相位差为 ϕ = 2 π l λ s i n θ \phi=\frac{2\pi l}{\lambda}sin\theta ϕ=λ2πlsinθ 式中, λ \lambda λ为信号波长, l l l为两天线间距。如果两个信道的相位响应完全一致,接收机输出信号的相位差仍然为 ϕ \phi ϕ,进行角度变换,求得辐射源信号的到达方向 θ \theta θ θ = a r c s i n ( ϕ λ 2 π l ) \theta=arcsin(\frac{\phi \lambda}{2\pi l}) θ=arcsin(2πlϕλ) 长短基线对于单基线干涉仪而言,提高测向精度与扩大视角范围之间存在不可调和的矛盾。若采用多基线干涉仪,视角范围 θ \theta θ与测角精度之间的矛盾可以解决:由较短间距的干涉仪决定视角,由较长间距的干涉仪决定测角精度。 以三基线一维干涉仪为例,各天线通道接收的直达波信号相位差为 ϕ i j = ϕ i − ϕ j = 2 π λ d i j s i n θ \phi_{ij}=\phi_i-\phi_j=\frac{2\pi}{\lambda}d_{ij}sin\theta ϕij=ϕi−ϕj=λ2πdijsinθ 其中, θ \theta θ为来波方向, d i j d_{ij} dij为基线长度 按照矩阵形式,可以得到 ϕ = δ s i n θ \phi=\delta sin\theta ϕ=δsinθ 因此,可得 θ = s i n − 1 ( ( δ T δ ) − 1 δ T ϕ ) \theta=sin^{-1}((\delta^{T}\delta)^{-1}\delta^T\phi) θ=sin−1((δTδ)−1δTϕ) 因此可以得到来波方向,但根据正弦三角函数性质,线阵干涉仪存在来波方向180度模糊现象 相位差解模糊长短基线的相位差分别为 ϕ i j = ϕ i j ′ + 2 k i j π ϕ k l = ϕ k l ′ + 2 k k l π \phi_{ij}=\phi'_{ij}+2k_{ij}\pi \\ \phi_{kl}=\phi'_{kl}+2k_{kl}\pi ϕij=ϕij′+2kijπϕkl=ϕkl′+2kklπ 其中, ϕ i j ′ 和 ϕ k l ′ \phi'_{ij} 和\phi'_{kl} ϕij′和ϕkl′为相位差主值, k i j 和 k k l k_{ij}和k_{kl} kij和kkl为模糊数 因此可以得到 − ∣ ϕ i j ∣ + ϕ i j ′ 2 π < n i j < − ∣ ϕ i j ∣ − ϕ i j ′ 2 π − ∣ ϕ k l ∣ + ϕ k l ′ 2 π < n k l < − ∣ ϕ k l ∣ − ϕ k l ′ 2 π -\frac{|\phi_{ij}|+\phi'_{ij}}{2\pi} |
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