亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于對稱天線相位干涉儀的入射角估計(jì)及跟蹤

        2015-10-14 04:04:13魏子翔胡永芳吳嗣亮
        電子與信息學(xué)報(bào) 2015年10期
        關(guān)鍵詞:干涉儀入射角環(huán)路

        魏子翔 胡永芳 崔 嵬 吳嗣亮

        ?

        基于對稱天線相位干涉儀的入射角估計(jì)及跟蹤

        魏子翔①胡永芳②崔 嵬*①吳嗣亮①

        ①(北京理工大學(xué)信息與電子學(xué)院 北京 100081)②(上海宇航系統(tǒng)工程研究所 上海 201108)

        針對現(xiàn)有相位干涉儀角度估計(jì)算法在近場條件下性能不佳的問題,該文提出一種遠(yuǎn)近場均性能良好的改進(jìn)的導(dǎo)向矢量匹配算法。該算法采用對稱結(jié)構(gòu)天線接收來波信號,利用近場條件下對稱位置天線的到達(dá)相位差中距離相關(guān)項(xiàng)對消的特性設(shè)計(jì)新的代價(jià)函數(shù)。代價(jià)函數(shù)最大值位置對應(yīng)的入射角即為目標(biāo)信號的入射角估計(jì)。在此基礎(chǔ)上,利用相關(guān)函數(shù)的梯度正比于角度誤差的特性設(shè)計(jì)角跟蹤環(huán)路。作為一種局部極值估計(jì)算法,角跟蹤環(huán)路相比其它全局最大值估計(jì)算法具有更好的相位噪聲魯棒性。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法在不同相位噪聲以及遠(yuǎn)近場條件下的優(yōu)良性能。

        信號處理;相位干涉儀;角跟蹤環(huán)路;對稱陣列;入射角估計(jì)

        1 引言

        上述提及的各個(gè)算法均基于遠(yuǎn)場模型,當(dāng)目標(biāo)距離較近時(shí)這些算法可能存在角度正確估計(jì)概率的下降以及估計(jì)精度的惡化甚至無法正確估計(jì)入射角的問題。與遠(yuǎn)場模型不同,近場模型采用菲涅耳近似來描述接收信號的到達(dá)相位。注意到近場模型條件下,對稱位置的天線到達(dá)相位差由于二階泰勒展開項(xiàng)對消后仍與距離無關(guān)。據(jù)此,本文提出了一種基于對稱結(jié)構(gòu)天線的改進(jìn)導(dǎo)向矢量匹配算法。該算法將對稱位置天線接收信號的到達(dá)相位差作為導(dǎo)向矢量的基本元素并通過共軛對稱的方式擴(kuò)展陣列孔徑,在遠(yuǎn)近場條件下均可獲得高精度的入射角估計(jì)。另外在航天測控等領(lǐng)域常采用相位干涉儀處理周期重復(fù)信號以獲得目標(biāo)的實(shí)時(shí)狀態(tài)估計(jì)。若采用現(xiàn)有算法只對單個(gè)周期信號進(jìn)行參數(shù)估計(jì),則未能充分利用不同時(shí)刻目標(biāo)軌跡間的相關(guān)性。為此本文利用相關(guān)函數(shù)的梯度正比于角度誤差的特性提出了一種角度跟蹤環(huán)路。角跟蹤環(huán)路本質(zhì)上為相關(guān)函數(shù)局部極值的估計(jì)算法,因而在其獲得正確角度初值后其角度正確估計(jì)概率明顯高于其它全局最大值的搜索算法,具有更好的相位噪聲魯棒性。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的優(yōu)越性。

        2 問題描述

        對式(1)進(jìn)行泰勒展開,則可將各個(gè)天線的入射波相位近似表達(dá)為

        圖1 對稱結(jié)構(gòu)的相位干涉儀示意圖

        3 基于對稱陣列結(jié)構(gòu)的相位干涉儀角度估計(jì)及跟蹤算法

        3.1改進(jìn)的導(dǎo)向矢量匹配算法

        導(dǎo)向矢量匹配算法采用遠(yuǎn)場模型估計(jì)入射角。當(dāng)估計(jì)近場目標(biāo)時(shí),導(dǎo)向矢量匹配算法估計(jì)性能將顯著惡化。為了實(shí)現(xiàn)良好性能的近場目標(biāo)角度估計(jì),本節(jié)將首先給出基于近場模型的導(dǎo)向矢量匹配算法。

        將各天線的相位測量值重構(gòu)為新的向量:

        近場源條件下,對應(yīng)的本地導(dǎo)向矢量為

        當(dāng)存在測量相位噪聲時(shí),入射角估計(jì)為

        式(6)即為基于近場模型的導(dǎo)向矢量匹配算法。通過觀察式(6)可以發(fā)現(xiàn):近場條件下導(dǎo)向矢量匹配函數(shù)為以入射角和距離為變量的二元函數(shù)。入射角估計(jì)需通過對角度和距離的2維聯(lián)合搜索實(shí)現(xiàn),因而具有較高的計(jì)算復(fù)雜度。為此本節(jié)將提出一種改進(jìn)的導(dǎo)向矢量匹配算法,該算法只需1維角度搜索即可獲得近場條件下的目標(biāo)信號入射角估計(jì)。

        對于對稱陣列而言,對稱位置的陣元的相位差為

        因而可利用式(7),采用共軛對稱的方法[15]將測量相位重構(gòu)為

        通過觀察圖2可以發(fā)現(xiàn),原有的基于遠(yuǎn)場假設(shè)的導(dǎo)向矢量匹配算法的代價(jià)函數(shù)在目標(biāo)由遠(yuǎn)場切換到近場后其幅度明顯下降;改進(jìn)的導(dǎo)向矢量匹配算法在遠(yuǎn)近場條件下幅值基本相同。由此可以看出,近場條件下原有的導(dǎo)向矢量匹配算法角度估計(jì)性能將惡化,而改進(jìn)的導(dǎo)向矢量匹配算法角度估計(jì)性能不受影響。

        3.2 閉環(huán)結(jié)構(gòu)的角度跟蹤算法

        在航天測控、航天器交會(huì)對接以及衛(wèi)星平臺(tái)相互定位等領(lǐng)域常采用相位干涉儀處理重復(fù)周期已知的重復(fù)信號(如脈沖多普勒雷達(dá)發(fā)生的周期重復(fù)脈沖信號和連續(xù)波雷達(dá)發(fā)射的連續(xù)波信號等)而非突發(fā)信號,用以獲得目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置估計(jì)。在這種情況下可以使用跟蹤環(huán)路代替代價(jià)函數(shù)搜索方法可高性能且低代價(jià)獲得入射角估計(jì)。本節(jié)將給出一種基于閉環(huán)結(jié)構(gòu)的跟蹤算法用于入射角快速測量。代價(jià)函數(shù)的梯度可以表達(dá)為

        由式(13)得到角度誤差估計(jì)后,可通過角度跟蹤環(huán)路獲得角度估計(jì)。與導(dǎo)航中常見的跟蹤環(huán)路(如DDLL, FLL, PLL等)相似,角度跟蹤環(huán)路將角度誤差估計(jì)結(jié)果代入環(huán)路濾波器抑制噪聲影響并經(jīng)數(shù)控振蕩器生成下一時(shí)刻的角度估計(jì)值。

        圖2 兩種算法的代價(jià)函數(shù)

        圖3 不同入射角條件下梯度斜率 圖4 角度鑒別器鑒別曲線

        如圖5所示,角度跟蹤環(huán)路由測量相位重構(gòu),本地信號導(dǎo)向矢量及其梯度矢量生成,梯度斜率估計(jì),角度誤差鑒別器,環(huán)路濾波器以及NCO幾部分組成。角度誤差鑒別器利用式(13)估計(jì)本地角度估計(jì)和真實(shí)角度之差,通過環(huán)路濾波器抑制噪聲后經(jīng)NCO累加獲得更新的入射角度估計(jì)。通過對比式(10)和式(15)可以發(fā)現(xiàn),角度跟蹤環(huán)路無需角度搜索,算法實(shí)現(xiàn)需極低的運(yùn)算代價(jià)。

        4 仿真驗(yàn)證

        由于角跟蹤環(huán)路中采用環(huán)路濾波器抑制噪聲,故當(dāng)比較各算法角度估計(jì)精度性能時(shí),亦對導(dǎo)向矢量匹配法、余弦函數(shù)匹配法、虛擬基線法以及基于RARE的算法角度估計(jì)結(jié)果采用濾波器抑制噪聲。由式(15)可以得到角度跟蹤環(huán)路的誤差傳遞函數(shù)為

        4.1角度正確估計(jì)概率

        為了評估各算法遠(yuǎn)、近場條件下角度正確估計(jì)概率隨信噪比的變化情況,考慮一個(gè)角速度為的勻速運(yùn)動(dòng)目標(biāo),目標(biāo)的角度由到勻速變化。遠(yuǎn)場時(shí)目標(biāo)的距離設(shè)定為,近場時(shí)目標(biāo)的距離設(shè)為。采用角跟蹤環(huán)路及其初始角度估計(jì)算法(即改進(jìn)的導(dǎo)向矢量匹配算法)、導(dǎo)向矢量匹配算法、余弦函數(shù)匹配算法、虛擬基線法以及基于RARE的算法分別對500點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行入射角估計(jì)。角跟蹤環(huán)路的初值估計(jì)、導(dǎo)向矢量匹配法以及余弦函數(shù)匹配法的角度搜索間隔均為;當(dāng)各算法角度估計(jì)值偏離真實(shí)值小于時(shí)認(rèn)為獲得了正確的角度估計(jì),統(tǒng)計(jì)角度正確估計(jì)概率如圖6所示。

        圖5 角度跟蹤環(huán)路結(jié)構(gòu)框圖

        如圖6所示,遠(yuǎn)近場條件下除角跟蹤環(huán)路外,其它算法隨著相位噪聲的增加角度正確估計(jì)概率降低;角跟蹤環(huán)路的正確估計(jì)概率一直保持為1,相比其它算法其具有更好的相位噪聲魯棒性;角跟蹤環(huán)路角度初值估計(jì)算法和基于RARE的算法角度估計(jì)正確概率在遠(yuǎn)近場條件下均接近且優(yōu)于虛擬基線法,3種算法的角度估計(jì)正確概率均不隨遠(yuǎn)近場條件的變化而改變;導(dǎo)向矢量匹配算法和余弦函數(shù)匹配算法隨著目標(biāo)由遠(yuǎn)場切換到近場后,角度估計(jì)正確概率明顯下降。遠(yuǎn)場條件下角跟蹤環(huán)路的初值估計(jì)算法相比導(dǎo)向矢量匹配法和余弦函數(shù)匹配法其角度估計(jì)正確概率較低;然而由于角度初值估計(jì)算法只是應(yīng)用于角度跟蹤環(huán)路的初始角度估計(jì)過程中,因而可通過采用多點(diǎn)相位矢量平均[17]的方法來抑制相位噪聲,從而提高其角度估計(jì)的正確概率。

        圖6 天線數(shù)目變化對參數(shù)估計(jì)性能影響

        4.2角度估計(jì)精度

        表1不同距離條件下各算法角度估計(jì)RMSE及正確概率(目標(biāo)角度勻速變化)

        從表1的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出,隨著距離的減少,角跟蹤環(huán)路、虛擬基線法以及基于RARE的算法的角度估計(jì)RMSE結(jié)果均無明顯變化;余弦函數(shù)匹配法和導(dǎo)向矢量匹配法的RMSE結(jié)果分別在距離減小到和時(shí)顯著惡化甚至無法正確進(jìn)行角度估計(jì)。角跟蹤環(huán)路在不同距離條件下均取得了優(yōu)良的角度估計(jì)結(jié)果,角度估計(jì)精度與基于RARE算法相當(dāng),并優(yōu)于其它3種算法。

        4.3角度和距離同時(shí)變化時(shí)算法性能

        4.1節(jié)和4.2節(jié)相關(guān)仿真驗(yàn)證了各算法在角度勻速運(yùn)動(dòng)、距離上靜止條件下的性能。為了更加充分地評估各算法在動(dòng)態(tài)條件下的性能,本節(jié)仿真將考慮一個(gè)在角度和距離同時(shí)做正弦運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)。目標(biāo)在角度和距離上的運(yùn)動(dòng)過程如圖7所示。相位測量值生成的時(shí)間間隔為0.1 s,相位噪聲滿足零均值高斯分布且其標(biāo)準(zhǔn)差為。采用角跟蹤環(huán)路、導(dǎo)向矢量匹配法、余弦函數(shù)匹配法、虛擬基線法以及基于RARE的算法分別對500點(diǎn)數(shù)據(jù)估計(jì)目標(biāo)角度。對各算法的角度估計(jì)結(jié)果的野值(角度估計(jì)值偏離真實(shí)值大于)進(jìn)行處理(令其保持前一時(shí)刻數(shù)值)并將處理后的角度估計(jì)結(jié)果采用式(18)描述的濾波器抑制噪聲影響。實(shí)施200次獨(dú)立的蒙特卡羅仿真實(shí)驗(yàn),統(tǒng)計(jì)各算法角度估計(jì)的正確概率及其均方根誤差(RMSE)結(jié)果如圖8所示。

        由于各算法處理的數(shù)據(jù)長度較長(500點(diǎn)),為了能夠較清晰地在圖中給出各個(gè)算法的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),圖8中的數(shù)據(jù)是在完成各算法的性能統(tǒng)計(jì)后對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行20倍抽取后的結(jié)果。

        圖8(a)中,3種近場源估計(jì)算法(包括角跟蹤環(huán)路、虛擬基線法和基于RARE的算法)在隨目標(biāo)距離變化過程中,其角度估計(jì)正確概率無明顯變化且均保持在較高水平(正確概率>0.9),角跟蹤環(huán)路和基于RARE的算法的角度估計(jì)正確概率優(yōu)于虛擬基線法;而導(dǎo)向矢量匹配法和余弦函數(shù)匹配法在目標(biāo)距離接近后,其角度估計(jì)正確概率均明顯下降。圖8(b)只給出了角跟蹤環(huán)路、虛擬基線法和基于RARE的算法的仿真統(tǒng)計(jì)結(jié)果,這是由于導(dǎo)向矢量匹配法和余弦函數(shù)匹配法在近場條件下角度正確估計(jì)概率過低,難以統(tǒng)計(jì)其多次實(shí)驗(yàn)的均方根誤差結(jié)果。從圖8(b)中可以看出,當(dāng)各算法收斂后(約1 s時(shí)刻后),角跟蹤環(huán)路和基于RARE的算法的角度估計(jì)RMSE性能接近且均優(yōu)于虛擬基線法。這些結(jié)果也與4.1節(jié)和4.2節(jié)的相關(guān)仿真的結(jié)果一致。

        圖7 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)規(guī)律

        圖8 各算法性能統(tǒng)計(jì)結(jié)果

        4.4討論

        第1類相位干涉儀測角算法利用陣列的特殊幾何關(guān)系來獲得長基線相位差的整周模糊數(shù)估計(jì)。長基線相位差正確解模糊后,第1類算法僅采用單個(gè)基線的相位差轉(zhuǎn)換獲得入射角估計(jì),因而其角度估計(jì)性能劣于充分利用各天線信息的第2類(即相關(guān)類)算法。不過這兩類算法均基于遠(yuǎn)場模型提出,未對近場條件下的測角進(jìn)行考慮。在近場條件下第1類算法若采用對稱位置的相位差解相位差模糊并估計(jì)入射角則該類算法仍能正常工作;第2類算法由于采用本地信號與接收信號進(jìn)行相關(guān),在近場條件下若仍采用遠(yuǎn)場模型將會(huì)產(chǎn)生模型失配從而無法正確估計(jì)角度,若采用近場模型對算法進(jìn)行修正則需要進(jìn)行距離和角度的2維聯(lián)合搜索,運(yùn)算代價(jià)巨大。兩類算法的優(yōu)缺點(diǎn)如表2所示。

        表2兩類算法的優(yōu)缺點(diǎn)

        第1類算法第2類算法 優(yōu)點(diǎn)若采用對稱位置的相位差來解相位差模糊則近場條件下仍能正常工作不易受到相位噪聲影響 缺點(diǎn)易受相位噪聲影響近場條件下無法正常工作

        本文提出的改進(jìn)導(dǎo)向矢量匹配算法充分利用了各天線的有效信息,因而相比第1類算法不易受到相位噪聲影響;由于利用了對稱位置天線到達(dá)相位差的特點(diǎn),因而近場條件下仍可正常獲得角度估計(jì)。角度跟蹤環(huán)路的提出進(jìn)一步降低了改進(jìn)導(dǎo)向矢量算法的運(yùn)算代價(jià)且具有更好的相位噪聲的魯棒性:(1)角度跟蹤環(huán)路通過估計(jì)并反饋角度估計(jì)誤差的方式獲得高精度的入射角估計(jì),使得其無需角度搜索過程便可獲得入射角估計(jì);(2)角度跟蹤環(huán)路本質(zhì)上是一種局部極值的估計(jì)算法,因而對于稀疏陣列而言其角度估計(jì)正確概率顯然優(yōu)于現(xiàn)有的全局搜索算法。

        除了以上傳統(tǒng)的基于相位測量值的相位干涉儀信號處理算法,還有一些基于原始信號觀測值的近場源估計(jì)算法可實(shí)現(xiàn)近場源入射角的高性能估計(jì)(如基于RARE的算法)。不過這些算法實(shí)現(xiàn)時(shí)往往需要協(xié)方差矩陣計(jì)算、矩陣的特征值分解和多次矩陣行列式或矩陣乘法的計(jì)算等操作,計(jì)算量方面遠(yuǎn)大于角跟蹤環(huán)路,因而角跟蹤環(huán)路不失為一種低代價(jià)且高性能的遠(yuǎn)近場通用的入射角估計(jì)方法,具有一定的實(shí)用價(jià)值。

        5 結(jié)論

        針對現(xiàn)有相位干涉儀測角算法難以獲得近場源的高性能角度估計(jì)問題,本文提出一種改進(jìn)的導(dǎo)向矢量匹配算法。該算法基于近場模型,利用對稱位置天線的相位差不受距離影響的特性重構(gòu)了陣列的導(dǎo)向矢量并獲得以角度為變量的一元代價(jià)函數(shù)。通過搜索代價(jià)函數(shù)的最大值的方式獲得入射角估計(jì)。利用代價(jià)函數(shù)的梯度正比于角度估計(jì)誤差的特性,提出一種角度跟蹤環(huán)路。角度跟蹤環(huán)路進(jìn)一步降低改進(jìn)導(dǎo)向矢量匹配算法的運(yùn)算代價(jià)。由于采用估計(jì)局部極值的策略代替原算法中全局最大值搜索策略,因而角度跟蹤環(huán)路具有更優(yōu)的相位噪聲魯棒性。

        [1] Sundaram K R, Mallik R K, and Murthy U M S. Modulo conversion method for estimating the direction of arrival[J].2000, 36(4): 1391-1396.

        [2] 袁孝康. 相位干涉儀測向定位研究[J]. 上海航天, 1999, 1(3): 1-6.

        Yuan Xiao-kang. Study on direction-finding and position with phase interferometers[J]., 1999, 1(3): 1-6.

        [3] 李東虎. 干涉儀測向系統(tǒng)中的基線配置技術(shù)[J]. 無線電工程, 2014, 44(4): 17-19.

        Li Dong-hu. Baseline configuration technique in interferometer direction finding system[J]., 2014, 44(4): 17-19.

        [4] 張亮, 徐振海, 熊子源, 等. 基于圓陣干涉儀的被動(dòng)導(dǎo)引頭寬帶測向方法[J]. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù), 2012, 34(3): 462-466.

        Zhang Liang, Xu Zhen-hai, Xiong Zi-yuan,. Wideband direction finding method of passive radar seeker based on circular array phase interferometer[J]., 2012, 34(3): 462-466.

        [5] 周亞強(qiáng), 陳翥, 皇甫堪, 等. 噪擾條件下多基線相位干涉儀解模糊算法[J]. 電子與信息學(xué)報(bào), 2005, 27(2): 259-261.

        Zhou Ya-qiang, Chen Zhu, Huangfu Kan,. Algorithm of solving multi-baseline interferometer phase difference ambiguity in noisy circumstance[J].&, 2005, 27(2): 259-261.

        [6] 狄慧, 劉渝, 楊健, 等. 聯(lián)合到達(dá)時(shí)間估計(jì)的長基線測向相位解模糊算法研究[J]. 電子學(xué)報(bào), 2013, 41(3): 496-501.

        Di Hui, Liu Yu, Yang Jian,. Long baseline direction finding unwrapping phase ambiguity algorithm with TOA estimation[J]., 2013, 41(3): 496-501.

        [7] 朱旭東. 相關(guān)處理在干涉測向儀中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代雷達(dá), 2003, 1(1): 22-25.

        Zhu Xu-dong. Application of correlation method for interferometer direction finder[J]., 2003, 1(1): 22-25.

        [8] 張敏, 郭福成, 周一宇, 等. 時(shí)變長基線2維干涉儀測向方法[J]. 電子與信息學(xué)報(bào), 2013, 35(12): 2882-2888.

        Zhang Min, Guo Fu-cheng, Zhou Yi-yu,. Direction finding method for two-dimension interferometer using the time varying long baseline[J].&, 2013, 35(12): 2882-2888.

        [9] 劉建華, 彭應(yīng)寧, 田立生. 基于方向向量空間距離的干涉儀測向處理方法[J]. 無線電工程, 1999, 29(1): 14-19.

        Liu Jian-hua, Peng Ying-ning, and Tian Li-sheng. Space distance of steering vector based algorithm for DOA estimation with phase interferometer[J]., 1999, 29(1): 14-19.

        [10] 李淳, 廖桂生, 李艷斌. 改進(jìn)的相關(guān)干涉儀測向處理方法[J]. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2006, 33(3): 400-403.

        Li Chun, Liao Gui-sheng, and Li Yan-bin. A DF method for the improved correlative interferometer[J]., 2006, 33(3): 400-403.

        [11] 魏合文, 王軍, 葉尚福. 一種基于余弦函數(shù)的相位干涉儀陣列DOA估計(jì)算法[J]. 電子與信息學(xué)報(bào), 2007, 29(11): 2665-2668.

        Wei He-wen, Wang Jun, and Ye Shang-fu. An algorithm of estimation direction of arrival for phase interferometer array using cosine function[J].&, 2007, 29(11): 2665-2668.

        [12] Liu Guo-hong and Sun Xiao-ying. Efficient method of passive localization for mixed far-field and near-field sources[J]., 2013, 12: 902-905.

        [13] Zhi Wan-jun and Chia Yan-wah. Near-field source localization via symmetric subarrays[J]., 2007, 14(6): 409-412.

        [14] Liu Guo-hong and Sun Xiao-ying. Two-stage matrix differencing algorithm for mixed far-field and near-field sources classification and localization[J]., 2014, 14(6): 1957-1965.

        [15] 虞飛, 陶建武, 李京書. 相干聲波信號DOA單快拍矢量平滑估計(jì)與跟蹤算法[J]. 電子學(xué)報(bào), 2011, 39(12): 2733-2740.

        Yu Fei, Tao Jian-wu, and Li Jing-shu. Direction finding and subspace tracking of coherent acoustic signals with single snapshot smoothing based on vector sensor array[J]., 2011, 39(12): 2733-2740.

        [16] 劉亮, 陶建武, 黃家才. 基于稀疏對稱陣列的近場源定位[J]. 電子學(xué)報(bào), 2009, 37(6): 1307-1312.

        Liu Liang, Tao Jian-wu, and Huang Jia-cai. Near-field source localization based on sparse symmetric array[J]., 2009, 37(6): 1307-1312.

        [17] 韓月濤, 吳嗣亮, 王堃, 等. 一種基于有限記憶算法的干涉儀解模糊糾錯(cuò)方法[J]. 宇航學(xué)報(bào), 2012, 33(1): 120-127.

        Han Yue-tao, Wu Si-liang, Wang Kun,. An ambiguity- resolving error correction method of interferometer based on limited memory algorithm[J]., 2012, 33(1): 120-127.

        Estimating and Tracking Angle of Arrival via Phase Interferometer with Symmetric Array

        Wei Zi-xiang①Hu Yong-fang②Cui Wei①Wu Si-liang①

        ①(,,100081,)②(,201108,)

        The exiting algorithms for Angle Of Arrival (AOA) estimation of incident signal via phase interferometer may degrade significantly for near-field target. To deal with this issue, a Modified Steering Vector Matching (MSVM) algorithm with the good performance in both far field and near field is proposed. Symmetric array is employed to receive signal. The phase difference of antennas in symmetric position is independent on range as the terms related to range in arriving phases are cancelled. Accordingly, a cost function, which is only related to the AOA in near field, is derived, and the AOA of incident signal can be estimated by finding the maximal value of the cost function. Based on MSVM algorithm, an angle tracking loop is proposed by employing the feature that the gradient of cost function is proportional to the angle error. As a fast algorithm for finding local extremum of cost function, angle tracking loop is obviously more robust than other algorithm searching global maximum in terms of phase noise. Simulations are implemented to verify the excellent performance of angle tracking loop under different phase noise and range scenarios.

        Signal processing; Phase interferometer; Angle tracking loop; Symmetric array; Angle Of Arrival (AOA) estimate

        TN971

        A

        1009-5896(2015)10-2369-08

        10.11999/JEIT150013

        2015-01-05;改回日期:2015-05-04;

        2015-06-18

        崔嵬 cuiwei@bit.edu.cn

        上海航天科技基金(SAST201215)和新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(NCET-13-0034)

        The Foundation of Shanghai Aerospace Science and Technology (SAST201215); The Program for New Century Excellent Talents in University (NCET-13-0034)

        魏子翔: 男,1987年生,博士生,研究方向?yàn)閿U(kuò)頻信號處理.

        胡永芳: 女,1970年生,高級工程師,研究方向?yàn)榭臻g飛行器總體設(shè)計(jì)暨空間電源控制系統(tǒng).

        崔 嵬: 男,1976年生,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)榭臻g合作/非合作目標(biāo)無線電探測與定位、信號處理理論與應(yīng)用.

        吳嗣亮: 男,1964 年生,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)樾盘柼幚砝碚撆c技術(shù)、目標(biāo)探測與識(shí)別理論與技術(shù).

        猜你喜歡
        干涉儀入射角環(huán)路
        一般三棱鏡偏向角與入射角的關(guān)系
        基于改進(jìn)的邁克爾遜干涉儀對熱變形特性的研究
        用于原子干涉儀的光學(xué)鎖相環(huán)系統(tǒng)
        非對稱干涉儀技術(shù)及工程實(shí)現(xiàn)
        預(yù)制圓柱形鎢破片斜穿甲鋼靶的破孔能力分析*
        上海市中環(huán)路標(biāo)線調(diào)整研究
        上海公路(2018年4期)2018-03-21 05:57:46
        用經(jīng)典定理證明各向異性巖石界面異常入射角的存在
        基于最優(yōu)模糊的均勻圓陣干涉儀測向算法
        Buck-Boost變換器的環(huán)路補(bǔ)償及仿真
        電測與儀表(2014年8期)2014-04-04 09:19:36
        單脈沖雷達(dá)導(dǎo)引頭角度跟蹤環(huán)路半實(shí)物仿真
        成人欧美一区二区三区在线| 中国老太老肥熟女视频| 亚洲国产精品嫩草影院久久av| 国产精品一区二区日本| 亚洲人成影院在线观看| 一区二区日韩国产精品| 国产三级国产精品国产专区| 国产熟女露脸91麻豆| 精品伊人久久大香线蕉综合| 久久精品国产9久久综合| 日韩AV无码乱伦丝袜一区| 国产一区二区三区的区| 国产日韩精品欧美一区喷水| 无套内谢孕妇毛片免费看看| 无码三级国产三级在线电影| 麻婆视频在线免费观看| 国产免费拔擦拔擦8x高清在线人| 亚洲av无码av在线播放| 国产优质女主播在线观看| 91三级在线观看免费| а天堂中文最新一区二区三区 | 婷婷综合另类小说色区| 久久久久久久性潮| 色偷偷亚洲第一综合网| 国产精品大片一区二区三区四区| 亚洲av永久无码精品网站在线观看 | 伊人久久大香线蕉av五月| 国产免费av片在线播放| 亚洲五月激情综合图片区| 一本色道加勒比精品一区二区 | 一区二区三区不卡在线| 日本韩国一区二区高清| 东京热久久综合久久88| 亚洲av无码一区二区二三区下载| 日韩精品av在线一区二区| 国产三级精品视频2021| 夜夜欢性恔免费视频| 国产亚洲精品国看不卡| 91精品国产综合久久久蜜| 中文字幕v亚洲日本| 国产精品黄色片在线观看|