[发明专利]干涉仪体制天线结构、辐射源极化参数测量及极化域信号增强方法

说明书

本发明提供了一种干涉仪体制天线结构、辐射源极化参数测量及极化域信号增强方法，基于双基线干涉仪体制，包括三个正交极化天线，每个正交极化天线作为一个整体，将三个正交极化天线布置成长短基线的阵列；所述每个正交极化天线包括水平和垂直极化的两个子天线；所述两个子天线除极化方式不同外其他特性一致，并且安装时相位中心重合，使得正交极化的两个子天线的输出即为入射电磁波的水平和垂直极化分量，且与信号的入射角度无关，便于获取入射电磁信号的极化信息，形成对辐射源特征更为完善的极化域参数描述。

技术领域

本发明涉及一种干涉仪体制天线结构、辐射源极化参数测量及极化域信号增强方法，涉及阵列信号处理领域的参数测量技术。

背景技术

现有的辐射源参数测量方法是通过在时域确定辐射信号的出现和维持时间，在频域提取辐射源的频率及调制信息，在空域提取辐射源到达角度信息实现。图1给出了一种典型的传统辐射源参数测量方法，该方法采用双基线干涉仪体制，将三个极化一致天线布置成长短基线的阵列，通过对接收信号的放大滤波和AD转换，获取三个天线数字化后的信号，然后利用某个天线的数字信号在时域和频域内分析信号的特征，最后采用双基线干涉仪完成三个接收天线的相位比较，获得辐射源的空域到达角度。

不难发现，类似于图1中的传统辐射源参数提取方法存在如下问题：

由于未知辐射源的极化信息，当入射信号的极化方式与接收天线的极化方式不匹配时，接收天线感应到的入射信号分量将非常小甚至根本无法感应，从而造成后续提取信号时域、频域和空域的参数精度降低或者根本无法提取。

随着电磁环境的日益复杂和恶劣，辐射源信号特征也变得极为复杂。某些辐射源，如雷达等，其时域信息(脉冲重复周期，脉冲宽度等)，频域信息(如工作频率和调制方式等)可在很大的范围内随机变化，因此传统的通过测量时、频域参数来描述辐射源的特征局限性日趋明显。

信号的极化特性也反应了辐射源的一种固有性质，这种性质与辐射源时域、频域和空域信息没有直接联系。如果可测量出辐射源的极化信息，对辐射源的描述就可从传统的时域、频域和空域扩展到极化域，更有利于对辐射源的分析和识别。而传统的辐射源参数测量技术无法获取极化信息。

发明内容

本发明提供一种干涉仪体制天线结构，具有便于实现对辐射源极化参数的测量的特点；

本发明还提供了一种辐射源极化参数测量方法，具有能够实现对辐射源极化参数的测量的特点；

本发明还提供了一种极化域信号增强方法，具有能够增强接收天线极化域信号的特点。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明提供的一种干涉仪体制天线结构，基于双基线干涉仪体制，其特征在于：包括三个正交极化天线，每个正交极化天线作为一个整体，将三个正交极化天线布置成长短基线的阵列；所述每个正交极化天线包括水平和垂直极化的两个子天线；所述两个子天线除极化方式不同外其他特性一致，并且安装时相位中心重合，使得正交极化的两个子天线的输出即为入射电磁波的水平和垂直极化分量，且与信号的入射角度无关。

基于上述干涉仪体制天线结构的辐射源极化参数测量方法，设第i个正交极化天线的水平、垂直极化子天线经过放大滤波和AD处理后的信号复包络为 s_ih(t)和s_iv(t)，对s_ih(t)和s_iv(t)做快速傅里叶变换，提取两路信号中心频率处的幅度和相位并表示为和则根据极化参数的定义，入射信号的极化参数可表示成：