一种基于虚拟基线的圆阵相位干涉仪二维测向方法

摘要

本发明属于通信雷达技术领域，特别涉及无线电监测中的宽频段相位干涉仪二维测向方法。本发明提出了一种基于虚拟基线解模糊的最小二乘相位干涉仪二维测向的方法。该方法首先对在短基线上实测得到的、存在相位模糊的相位差向量进行一次或多次虚拟基线变换，进而获得无模糊的对应于短基线的虚拟相位差向量，然后根据该虚拟相位差向量依次对存在模糊的虚拟相位差向量、相邻基线相位差向量和最长基线相位差向量解模糊，最后根据无模糊的最长基线相位差矢量，采用最小二乘方法估计入射方向。应用本发明的基于虚拟基线变换的解模糊算法，能在存在测角模糊的情形下获得高精度且无模糊的二维测向结果，是一种高效的二维测角算法。

主权项

1.一种基于虚拟基线的圆阵相位干涉仪二维测向方法，所述方法具体包含以下步骤：步骤1 计算平面阵的实测相邻基线相位差向量和最长基线相位差向量；步骤2利用虚拟基线变换方法计算相邻基线相位差向量对应的虚拟基线相位差向量，所述为无模糊的虚拟相位差向量；步骤3 根据无模糊的虚拟相位差向量逐次对相邻基线相位差向量和最长基线相位差向量解模糊，得到解模糊后的相邻基线相位差向量和最长基线相位差向量；步骤4 根据步骤3中求得的相位差向量，求得对应的方向余弦，进而解出角度值；所述步骤2具体包括步骤2－1 将相邻基线相位差向量执行次虚拟基线变换，即将乘以虚拟基线变换矩阵，得相位差向量；其中上标表示对应变量的测量值；步骤2－2对相位差向量中的每一个元素进行修正，由此可得，无模糊的虚拟相位差向量；其中，表示向量的第个元素； 所述步骤3具体包括步骤3-1根据最小二乘方法，由相位差向量计算方向余弦的估计；其中相位差向量的各个元素不存在相位模糊，为所测角度的方向余弦；步骤3-2由步骤3-1的方向余弦估计计算存在模糊的相位差向量的估计值；步骤3-3令，可得整数向量的估计值步骤3-4重新计算相位差向量的估计值；其中：为所测角度的方向余弦，是由方向余弦求得各阵元间相位差向量的系数矩阵，为相位噪声项，符号表示变量的估计值；当对各次虚拟变换的相位差向量进行解模糊时，令是不存在模糊的相位差向量，存在模糊,且其对应的测量值为；按照递减的顺序依次对上一次的虚拟相位向量解模糊，直到解至实测相邻基线相位差向量；当对最长基线相位差向量进行解模糊时，令，其中为上一步所解得的无模糊的相邻基线相位差向量，其对应的测量值为；令。