[发明专利]基于均匀圆阵测向仪的相位解模糊方法和电子设备

说明书

本申请涉及一种基于均匀圆阵测向仪的相位解模糊方法和电子设备，该基于均匀圆阵测向仪的相位解模糊方法用于处理包括N个基线组的接收信号，通过对基于模糊数获得的复数点集合进行筛选和排序来加快最近点搜索过程，并以簇内归一化距离来修正复平面上的距离，确定归一化距离最小的复数点计算集，并以复数点计算集中的N个复数点作为测量结果得到所述接收信号的最终相位。这样，减小了相位解模糊的计算量并提高了准确率。

技术领域

本发明总体地涉及分信号处理技术领域，特别是涉及一种基于均匀圆阵测向仪的相位解模糊方法、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术

无线电测向用于估计和反演无线电信号的发射源方位，在军事和民用领域已经有很多成功的应用。在军事领域，主要用于对雷达、通讯和测控等无线电辐射源进行侦察定位，然后对目标实施定向干扰和军事打击；在民用领域，主要用于交通管制、生命救援、无线电频谱管理等方面。

目前，无线电测向的方法主要有四种：1)幅度比较法；2)相位干涉法； 3)多普勒测向法；4)空间谱估计法。相比于其余三种测向方法，相位干涉法具有系统相对简单、测向精度高、灵敏度高且观测频带宽等优点，在电子对抗、电磁环境侦察、雷达和声呐等领域得到广泛应用。

基于均匀圆阵的干涉仪具有孔径小、易安装、测向精度在360°方位内较为均匀等优点，同时，针对均匀圆阵干涉仪的相位解模糊算法也已有不少研究。例如，在一种基于虚拟基线的解模糊方法中，通过短基线计算方向角的大致范围，然后通过虚拟基线实现较高精度的测向，但是该方法对短基线的尺寸有限制，因此限制了整个阵列的工作频带范围和测向精度，所以使用范围有限。

又例如，在一种使用相关运算来解模糊的方法中，通过解缠计算的来波方向反算出各个阵元的接收相位，并将其与真实相位进行相关运算，该方法需要很大的运算量，限制了测向应用的实时性。再例如，在一种无门限的聚类解模糊的方法中，通过将聚类解模糊转化为复平面的最小距离簇问题，提高了解模糊的效率，同时由于不需要预先设置好门限，所以具有更好的稳健性和实时性，但是，当阵列较大时，使用该方法进行解模糊仍然需要较大的运算量。

因此，期望提供改进的基于均匀圆阵测向仪的相位解模糊方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种基于均匀圆阵测向仪的相位解模糊方法和电子设备，其通过对基于模糊数获得的复数点集合进行筛选和排序来加快最近点搜索过程，并以簇内归一化距离来修正复平面上的距离，从而减小了相位解模糊的计算量并提高了准确率。

根据本申请的一方面，提供了一种基于均匀圆阵测向仪的相位解模糊方法，包括：获取所述均匀圆阵测向仪的接收信号，所述接收信号包括N个基线组，N是大于等于5的奇数；对于每个基线组，通过干涉相位对应的第一模糊数和第二模糊数获得所述基线组对应的复数点集合，并对所述N个基线组的N个复数点集合中的每个进行基于阈值的筛选和/或基于实部数据大小的排序以获得N个复数点序列；对于第一复数点序列中的M个复数点，将每个复数点与其它N-1个复数点序列中的复数点进行比较，直到所比较的复数点之差的实部大于最小簇内距离；获得所述其它N-1复数点序列中与所述M 个复数点中的每个复数点距离最近的N-1个复数点以得到M个复数点计算集，每个复数点计算集包括分别属于所述N个复数点序列的N个复数点；计算所述每个复数点计算集中的N个复数点的归一化距离，所述归一化距离用于对复平面上两点之间的距离进行归一化；以及，确定所述归一化距离最小的复数点计算集，并以所述复数点计算集中的N个复数点作为测量结果得到所述接收信号的最终相位。

在上述基于均匀圆阵测向仪的相位解模糊方法中，对所述N个复数点集合进行基于阈值的筛选包括：对于所述N个复数点集合中的每个复数点，确定其绝对值是否小于阈值，所述阈值大于等于1；以及，将其绝对值小于所述阈值的复数点确定为所述复数点序列中的复数点。

在上述基于均匀圆阵测向仪的相位解模糊方法中，所述阈值大于1且小于等于1.2。