[发明专利]一种大基线四元阵宽带信号测向系统及方法

权利要求书

1.一种大基线四元阵宽带信号测向系统，其特征在于包括：相位估计模块、解缠绕模块、解模糊模块和测向模块；

相位估计模块，采用四元阵天线侦收信号，利用互谱相位差提取算法进行相位估计，得到四元阵侦收信号x₁、x₂、x₃、x₄；对四元阵侦收的信号x₁、x₂、x₃、x₄进行快速傅里叶变换FFT，得到变换后的信号y₁、y₂、y₃、y₄，其中y_t＝FFT(x_t)，“FFT(.)”表示对元素“.”进行快速傅里叶变换，t＝1、2、3、4；对y₁和y₃、y₂和y₄进行互谱分析得z₁₃、z₂₄：

z₁₃＝y₁.*conj(y₃)，

z₂₄＝y₂.*conj(y₄)，

其中“A.*B”标识表示序列A和B各个元素对应相乘，“conj(.)”表示对元素“.”取共轭；按照信号带宽截取互谱序列z₁₃和z₂₄，得到G₁₃和G₂₄，提取互谱G₁₃和G₂₄相位序列差相位，得到相位差序列Φ₁₃和Φ₂₄

Φ₁₃(i)＝atan(real(G₁₃(i))/imag(G₁₃(i)))

Φ₂₄(i)＝atan(real(G₂₄(i))/imag(G₂₄(i)))

其中i＝1，2，…，k，k为序列长度，atan(·)表示计算相应的反正切值，real(·)表示求取相应复数的实部，imag(·)表示求取相应复数的虚部；

输出相位差序列Φ₁₃和Φ₂₄到解缠绕模块；

解缠绕模块，利用相位差序列Φ₁₃和Φ₂₄相位渐变特点，解缠绕得到解缠绕序列Ψ₁₃和Ψ₂₄，输出到解模糊模块；

解模糊模块，利用宽带信号渐变基线波长比的特点，对解缠绕后的序列Ψ₁₃和Ψ₂₄进行解模糊处理，得到解模糊序列τ₁₃和τ₂₄，输出到测向模块；

测向模块，根据τ₁₃和τ₂₄，利用四元阵几何构型与辐射源相对关系，计算辐射源来波方向，包括方位角α和俯仰角β，

其中

T_complex＝(S_real+j×S_imag)×exp(j×π)

c为光速，R为基线的半径，测向模块输出的为辐射源的的方位角α和俯仰角β。