[发明专利]一种提高单通道比幅测向设备测向速度的方法

说明书

本发明公开了一种提高单通道比幅测向设备测向速度的方法，包括：控制单刀N掷开关依次间隔导通天线，测向接收机分别提取天线测得信号的信号幅度最大值；判断：是否存在一个天线：其信号幅度最大值最大且与其他天线的信号幅度最大值的差值大于预设门限T1，若存在，则分别打开其相邻的两个天线并获取信号幅度最大值，通过三天线比幅测向算法，计算信号来波方向。否则，判断是否存在两个天线：两者相邻导通且信号幅度最大值的差值在预设门限T2内，若是，打开这两个天线中间的天线，并通过测向接收机获取信号幅度最大值；通过三天线比幅测向算法，计算信号来波方向。本发明减少了测向需要积累信号的天线数量，提升单通道比幅测向处理速度。

技术领域

本发明涉及无线电通信和无线电频谱监测技术领域，具体的说，是一种提高单通道比幅测向设备测向速度的方法。

背景技术

在无线电通信和频谱监测领域，为了降低测向设备成本，产生了单通道比幅测向技术，是指用只有一个射频接收通道的接收设备在所有天线之间分时接收数据，最后综合处理数据获得信号来波方位的技术。由于信号本身的调制或者在传播过程中存在多径、遮挡等扰动，达到测向设备天线的信号幅度不是恒定的，单通道比幅测向应用的幅度数据一般都是当前幅度在一段时间内的最大值，这里就需要一定时间来完成信号最大值的提取。具体实现流程如下：假设空间具有N个均匀分布的定向天线，利用天线电扫描的原理通过单刀N掷开关逐个连接每一个天线，通过单通道测向接收机逐个获取当前天线的幅度最大值，再根据每个天线提取到的最大值选择信号功率最大的三个对应天线的数据，应用成熟的三天线比幅测向算法获取信号方位。假设单通道测向接收机获取一个天线信号幅度需要的时间为t0，则完成一次扫描需要的总时间为N×t0。对于信号保持时间不够长(小于N×t0)，则不足以支撑所有天线完成信号最大值获取的情况，则会导致不可接受的测向误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高单通道比幅测向设备测向速度的方法，用于解决现有技术中需要逐个获取每个天线的幅度最大值，其测试速度较慢，若信号保持时间不够长，不能支撑所有天线完成最大值获取导致测向误差的问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种提高单通道比幅测向设备测向速度的方法，包括在方位360°内均匀分布的N个定向天线，其中，N为大于或等于6的偶数，定向天线的输出端分别连接单刀N掷开关的不动端，单刀N掷开关的动端连接单通道测向接收机，测试步骤包括：

步骤S100：控制单刀N掷开关依次导通第1，3，……，N-1个定向天线，单通道测向接收机分别提取第1，3，……，N-1个定向天线测得信号的信号幅度最大值；

提取信号幅度的处理流程如下：

信号在单通道测向接收机内部，通过低噪声放大、下变频、滤波等处理后通过一个采样率为102.8MSPS的模数转换得到数字信号，再在FPGA内部进行一个2048点的DFT处理，在DFT结果内寻找幅度最大的点，将其幅度作为当前频点的幅度最大值。

步骤S200：判断：是否存在一个定向天线：其信号幅度最大值最大且与其他定向天线的信号幅度最大值的差值大于预设门限T1，如果存在，则进入步骤S300，这种情况定为情况A；否则，判断是否存在两个定向天线：两者相邻导通且两者的信号幅度最大值的差值在预设门限T2内，若是，进入步骤S400，这种情况定为情况B；

步骤S300：通过单刀N掷开关分别打开与信号幅度最大值最大的定向天线相邻的两个定向天线，通过单通道测向接收机分别获取相邻两个定向天线对应的信号幅度最大值，采用三天线比幅测向算法计算来波方向；

步骤S400：通过单刀N掷开关打开位于相邻导通且信号幅度最大值差值在预设门限T2内的两个定向天线中间的定向天线，并通过单通道测向接收机获取信号幅度最大值，通过三天线比幅测向算法，计算信号来波方向。