[发明专利]基于频域相关干涉仪的宽带测向控制方法

说明书

（一）、技术领域：本发明涉及一种无线电测向方法，特别是涉及一种基于频域相关干涉仪的宽带测向控制方法。

（二）、背景技术:无线电测向在军事和民用领域都有十分广泛的应用价值，在诸如雷达导航、声纳、移动通信等方面发挥着重要作用。干涉仪主要是通过测量天线阵列的各阵元间复数电压分布，从而计算出电波方向，该类算法具有处理时间短、技术成熟的优点，已大量地应用在辐射源的测向和定位中。

采用相关干涉仪进行宽带测向时，需要大量的导向矢量以进行相关运算和二维搜索。导向矢量的数量与通道数、带宽、计算精度、频率分辨率、搜索精度有关，在宽带系统中，通道数较多（一般为10通道，有的达到几十通道），且带宽较宽（一般为2-4MHz），搜索精度需要达到0.5度，因此需要的导向矢量多，系统存储量要求高。比如：10通道天线阵，0-360度方位角上以0.5为间隔，0-90仰角上以3度为间隔，划分为720×30个切片，每个切片点的复数据宽度为16bits（I、Q两路各16bits），2M带宽内划分为16组导向矢量，则2M带宽内总的数据量为10×720×30×16×2×16=111Mbits，当2M带宽实时变更时，111Mbits的数据也需要随之实时更新，在目前的器件水平上，数据的存储、读写量也是相当大的。

同时，由于需要对谱峰进行二维搜索，需要把每个频点的10通道数据与360×90度范围内的导向矢量全部相关一遍，运算量巨大，导致在传统串行DSP计算平台上测向速度较慢。如何快速地实现宽带相关干涉仪测向是当前需要解决的问题。

（三）、发明内容：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种基于频域相关干涉仪的宽带测向控制方法，该方法解决了现有传统的相关干涉仪计算处理实时性不强的问题。

本发明的技术方案：

一种基于频域相关干涉仪的宽带测向控制方法，含有下列步骤：

步骤1：采用宽带接收机接收被测信号，宽带接收机对接收到的被测信号进行处理后得到高位宽的零中频复信号数据；

步骤2：将高位宽的零中频复信号数据拆分成低位宽的零中频复信号数据，然后对低位宽的零中频复信号数据进行组帧；

步骤3：对组帧后的数据进行并串转换处理后得到高速串行数据，通过第一光纤收发器将该高速串行数据发送到后端信号处理平台；

步骤4：后端信号处理平台对接收到的高速串行数据进行串并转换处理后得到并行数据，再对该并行数据进行译码后得到恢复后的零中频复信号数据；

步骤5：后端信号处理平台对恢复后的零中频复信号数据进行FFT（快速傅立叶变换）处理后，再进行频域相关干涉仪快速测向，确定出被测信号的来向。

步骤1中：宽带接收机对接收到的被测信号依次进行滤波、放大、下变频、中频滤波、采样后，再经过数字下变频变换为高位宽的零中频复信号数据；宽带接收机可接收N个通道宽带天线阵的输出信号，N为大于等于1的自然数；

步骤4中：后端信号处理平台含有：第二光纤收发器和现场可编程门阵列FPGA处理平台，其中，第二光纤收发器和第一光纤收发器通过光纤连接，现场可编程门阵列FPGA处理平台含有一个主FPGA和两个从FPGA，每个从FPGA挂带两个DDR存储芯片，两个从FPGA共挂带四个DDR存储芯片；后端信号处理平台通过第二光纤收发器将接收的光纤高速串行信号转换成电串行信号后形成串行数据，再将该串行数据送给主FPGA，主FPGA再将该串行数据转换成并行数据并完成零中频复信号数据的恢复，得到恢复后的零中频复信号数据；

现场可编程门阵列FPGA处理平台通过高速PCI Express接口与服务器进行数据交换，可以实现双通道、高带宽、低功耗、高速稳定可靠的数据交换，服务器再通过以太网与用户终端的微机进行数据交换。

宽带接收机为大动态范围高灵敏度的宽带接收机，可以实现对小信号、大动态范围信号的接收，宽带接收机采用AD公司的16bit高速采样器AD9446进行采样，之后，再将采样输出信号送到intersil公司的数字下变频芯片ISL5216，16bit高速采样器AD9446的输出经过数字下变频后变换为位宽24bit的高位宽的零中频复信号数据；