基于波束的三种测向方法的测向性能分析

发布时间：2021-01-29 11:52

　　本文首先介绍了波束空间的测向方法,然后详细说明了基于波束空间的三波束测向、合成差波束测向和空间谱估计测向三种算法的原理。在此三种测向算法基础上,仿真了基于理想全向天线方向图的16天线单元组成的均匀阵列和利用微波暗室采集的有向天线方向图16天线单元组成的均匀阵列,在输入信号具有不同入射方向、不同信噪比条件下,三种测向算法的测向误差精度。结合工程应用对上述两种天线方向图的仿真结果进行了分析,给出了各种测向算法适用的工程实现条件。 

【文章来源】：中国电子科学研究院学报. 2020,15(03)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

基于波束的三波束测向原理及方位覆盖示意图

合成差波束测向方法的思路来源于常规的和差波束测向方法[4]。基于阵列天线测向，可在多波束合成的基础上，再合成差波束来完成。如图1a所示，根据输出信号的幅度值最大的波束，获得两个相邻波束幅度值较大的1个波束，对这两个选定波束，进行两波束信道求差，形成合成差波束，利用形成的合成差波束计算方位偏角，再根据最大幅度波束指向，得到方位角估值θ︿。差波束测角示意图如图2所示。假设合成差波束方向图表达式Ed(θ)如下:

本文采用了基于波束空间的MUSIC算法。基于波束空间的空间谱估计测向法原理就是多波束形成后，检测辐射源能量最大所在波束，在该波束引导的某个空域方向上进行超分辨测向或者相邻的数字波束指向空域进行超分辨测向，其测向的基本思路和原理[4]如图3所示。从图3可以看出，与传统的基于阵列通道接收数据进行的空间谱估计测向方法不同的是，该测向方法是利用合成后的波束数据，在波束空间进行方位估计。

【参考文献】：
期刊论文
[1]多波束比幅测向系统测向误差分析[J]. 陈旭,糜坤年.  舰船电子对抗. 2019(02)

硕士论文
[1]比幅/比相/比时联合测向技术研究[D]. 吴仁怀.西安电子科技大学 2019
[2]高效空间谱估计算法研究[D]. 高海龙.西安电子科技大学 2017
[3]低频段MIMO阵列雷达测向方法研究[D]. 王剑锋.电子科技大学 2015
[4]数字波束合成及测向技术研究[D]. 张正鸿.电子科技大学 2013



本文编号：3006840