数字测向技术的原理及其实现

论文摘要

在现代电子战系统中,对辐射源的无源定位工作中都使用到测向技术,也可以称为对辐射源到达角(AOA)的测量。测量辐射源所在方向可以为信号分选提供参数;在方向上引导干扰;引导武器系统辅助攻击;为作战人员提供威胁告警,指明威胁方向,以便采取战术机动以及辅助实现对辐射源定位。幅度法和相位法是比较传统和经典的模拟测向方法,而时差测向、多普勒测向以及几种方法的复合测向法是现代测向技术的几种新方法。而近几年,随着大规模集成电路、高速AD/DA以及数字信号处理技术的发展,数字测向技术被推到测向领域的最前沿,许多针对数字测向技术预研的课题被展开,许多电子战试验设备中开始采用数字测向技术,一些武器装备的研制也开始采用数字测向技术。本文中数字测向接收机采用双基线干涉仪体制接收信号,通过一次模拟下变频将信号转变到中频基带,再使用高速ADC对辐射信号进行数字采样,形成辐射信号的数字序列。辐射源的数字信号在FPGA中进行I—Q数字下变频,数字低通滤波等处理后,在DSP芯片中完成测向计算。针对单信号和多信号,本测向系统运用了不同的算法,单信号情况下,通过对I/Q支路求正切来求得相位差,进而得出信号的AOA;多信号情况下采用互谱相关相位干涉仪法求出AOA,完成数字测向工作。采用上面的方法的测向系统,设备量较小,工程实现较为简单。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 研究的目的
• 1.3 论文的结构
• 2 测向技术的原理
• 2.1 测向技术概述
• 2.2 瞬时测向的概念
• 2.3 测向的方法
• 2.3.1 全向比幅测向
• 2.3.2 数字相位干涉仪测向
• 2.3.3 短基线时差测向
• 2.3.4 多普勒测向
• 2.3.5 比幅、比相测向
• 2.3.6 数字测向法
• 2.4 总结
• 3 数字测向技术的原理
• 3.1 数字测向技术概述
• 3.2 数字测向的相关技术
• 3.2.1 数—模变换器（ADC）
• 3.2.2 数字频谱估计法
• 3.2.3 数字测向法
• 4 数字测向技术的工程实现
• 4.1 本测向系统的具体要求
• 4.2 测向系统的组成
• 4.2.1 接收天线
• 4.2.2 接收前端
• 4.2.3 下变频组件
• 4.2.4 模拟通道的相位调平
• 4.2.5 AD采样系统
• 4.2.6 数字预处理系统
• 4.2.7 测向主处理器
• 4.3 对本测向系统的指标分析
• 4.3.1 侦察距离与灵敏度
• 4.3.2 测向精度
• 4.3.3 多信号分辨能力
• 4.3.4 测向空域范围
• 5 结论
• 攻读学位期间获奖和发表论文情况
• 致谢
• 参考文献