CN104459319A - 一种短基线干涉仪矢量叠加鉴相方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种短基线干涉仪矢量叠加鉴相方法，其中包括：首先将短基线干涉仪两路原始中频信号下变频到基带信号，得到两通道基带复信号序列x(m)和y(m)，将x(m)和y(m)的共轭相乘得到新的序列φ(m)＝x(m)*y(m)*，然后对序列φ(m)的幅度信息和相位信息进行矢量叠加，得到矢量叠加和最后利用矢量叠加和求取相位，获取两路信号的相位差为本发明能够较好地消除低信噪比下各类复杂调制信号间的鉴相模糊，具备较小的计算时间、空间复杂度，可以实现两路信号相位的高精度实时测量。
Description
技术领域
本发明涉及短基线干涉仪两路信号的高精度鉴相方法，尤其涉及低信噪比下信号间相位差测量模糊的消除与两路信号相位差的高精度实时测量方法。
背景技术
短基线干涉仪测向系统利用天线阵列中不同单元接收到的同一辐射源信号之间的相位差进行测向。短基线干涉仪测向作为无源侦察定位的一项关键技术，因其测向精度高和测量速度快等特点而得到广泛应用。但是，短基线测向系统存在着低信噪比下相位差测量模糊问题；相位差的准确与否直接关系着测向的准确性，对整个测向系统的测向效果影响显著。因此，保证相位差的测量精度成了短基线测向系统的关键所在。相位差测量模糊的主要原因是在低信噪比下信号相位差可能在 和附近相互折叠，如果直接对相位差求取均值，将造成均值偏离真值，尤其当信号间相位差接近和时，造成的模糊问题更为严重。
低信噪比下信号间相位差测量模糊问题可以利用矢量累加平均的方法将相位差测量模糊消除，从而得到较好的解决。对于相位差测量去模糊问题，目前主要方法有：1）利用相位差统计均值，对测量模糊值进行重新折叠处理。因为信号间相位差在短的测量时间内不可能突变，对每次测量的相位差值根据当前均值进行判断，超出一定范围就重新折叠处理，从而将测量模糊值消除；2）动态确定相位差归化区间，对信号到达前沿的相位差均值进行统计，如果该均值接近或，则相位差归化区间确定为，如果该均值接近0，则相位差归化区间确定为，这样可以防止出现相位差测量模糊。
上述方法从一定程度上解决了单频信号相位差测量折叠问题，但对线性调频信号和相位编码信号去除模糊仍然存在一些需要解决的问题：1）相位编码信号的相位差函数在码元突变点存在相位差符号跳变，相位差测量值中存在绝对值相同，两种符号相反的值，需要将其中数量较少的测量值折叠到数量较多的一边，如果用统计均值的方法无法预知在测量期间那种统计值占多数，无法进行实时测量；2）线性调频信号相位差函数随着测量时间线性增加，可能在一次测量中多次折叠，不能够使用动态确定相位差归化区间的方法消除折叠。
发明内容
本发明为解决低信噪比下各类复杂调制信号间相位差测量模糊问题，通过对两通道基带复信号进行矢量相乘后再进行矢量累加平均，可以实现两路信号相位差的高精度实时测量。
本发明为解决其技术问题所采用的技术解决方案为：首先将短基线干涉仪两路原始中频信号下变频到基带信号，得到两通道基带复信号序列和，将和的共轭相乘得到新的序列，然后对序列的幅度信息和相位信息进行矢量叠加，相位突变点在累加过程中被抵消，并不影响相位均值的测量，得到矢量叠加和，最后利用矢量叠加和求取相位，获取两路信号的相位差为。
本发明与现有技术方法相比，当信号信噪比较低时，算法展示出较好的解相位差测量模糊性能，能够有效消除各类复杂调制信号的相位差测量模糊，并具备较小的计算时间、空间复杂度。
附图说明
附图1为短基线干涉仪矢量叠加鉴相方法关键算法步骤的示意图。
具体实施方式
以下结合附图1给出短基线干涉仪矢量叠加鉴相方法的具体实施方式。
（1）共轭相乘：设两通道基带采样信号为复序列和，首先对序列求取共轭得到序列，
再将序列与相乘得到新的序列：
；
（2）矢量累加：如果检测到信号到达，则开始对序列的实部和虚部分别进行累加，直到信号结束，得到新的矢量；
（3）矢量鉴相：矢量累加完成后得到相位差矢量，求取该矢量的相位，则得到的相位为两通道信号去除相位差模糊后的相位差均值。
Claims (1)
1.一种短基线干涉仪矢量叠加鉴相方法，其特征为：首先将短基线干涉仪两路原始中频信号下变频到基带信号，得到两通道基带复信号序列 和，将和的共轭相乘得到新的序列，然后对序列的幅度信息和相位信息进行矢量叠加，相位突变点在累加过程中被抵消，并不影响相位均值的测量，得到矢量叠加和，最后利用矢量叠加和求取相位，获取两路信号的相位差为。
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