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

        ?

        基于單天線波束掃描的解析測(cè)角方法

        2018-07-14 02:53:30朱曉丹朱沛勝朱偉強(qiáng)曹雄宇
        航天電子對(duì)抗 2018年3期
        關(guān)鍵詞:測(cè)角信噪比分量

        朱曉丹,朱沛勝,朱偉強(qiáng),陳 卓,曹雄宇

        (1.中國(guó)航天科工集團(tuán)8511研究所,江蘇 南京 210007; 2.中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所,北京 100080)

        0 引言

        測(cè)角是雷達(dá)、導(dǎo)航、偵察的重要內(nèi)容,目前高精度測(cè)角一般基于干涉儀或陣列體制,需要利用多個(gè)通道布置相對(duì)較長(zhǎng)的基線,基線長(zhǎng)度和通道的多少直接決定測(cè)角性能。對(duì)于小型無(wú)人機(jī)、微納衛(wèi)星等新型平臺(tái),受限于體積和功耗,通常難以負(fù)載多通道,且難以形成較長(zhǎng)的基線。

        利用旋轉(zhuǎn)單天線進(jìn)行角度測(cè)量?jī)H需單個(gè)接收通道,且無(wú)需形成基線,是一種容易實(shí)現(xiàn)的方法[1]。按照觀測(cè)量的不同,旋轉(zhuǎn)單天線測(cè)角方法主要分為旋轉(zhuǎn)多普勒測(cè)角和幅度比較法測(cè)角兩類(lèi)。受限于有限的旋轉(zhuǎn)速度以及多普勒頻率的測(cè)量精度,旋轉(zhuǎn)多普勒測(cè)角方法精度一般較低;旋轉(zhuǎn)單天線幅度比較法主要包括最大幅度法[1]、最小幅度法[2]、相鄰波束比幅法、和差波束法等,由于幅度容易測(cè)量,利用定向天線進(jìn)行比幅測(cè)角通??梢垣@得相對(duì)較高的精度,因而得到了廣泛的應(yīng)用。這類(lèi)方法利用天線主波束/主瓣附近不同角度上增益的差異,測(cè)角精度直接受方向圖主波束/主瓣寬度影響。為了提高測(cè)角進(jìn)度,一般還需要對(duì)主波束/主瓣進(jìn)行擬合,根據(jù)不同角度接收到的信號(hào)幅度的相對(duì)大小估計(jì)目標(biāo)角度,這種處理方法容易實(shí)現(xiàn),但也引入了誤差,使得測(cè)角精度難以進(jìn)一步提高。

        為了實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)單天線高精度測(cè)角,文獻(xiàn)[3~7]提出了最大似然估計(jì)方法,需要進(jìn)行搜索求解,算法計(jì)算量大;文獻(xiàn)[5]基于最大后驗(yàn)概率函數(shù)提出一種迭代解卷積方法,可實(shí)現(xiàn)超分辨率測(cè)角;文獻(xiàn)[6]將旋轉(zhuǎn)單天線測(cè)角問(wèn)題轉(zhuǎn)化為譜估計(jì)模型,并基于有限更新率采樣理論,提出一種超分辨率估計(jì)方法,但需要通過(guò)零化濾波等方法求解,計(jì)算復(fù)雜度較高;文獻(xiàn)[7]將天線看成是傳輸函數(shù),接收信號(hào)功率則是天線方向圖與觀測(cè)角度的卷積,因而提出了一種基于傅里葉變換和解卷積的求法。盡管上述方法給出了目標(biāo)角度的估計(jì),但存在計(jì)算較復(fù)雜的問(wèn)題,且通常將天線主瓣近似為二次函數(shù),引入了模型誤差,因此也難以實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)角。

        為了實(shí)現(xiàn)低計(jì)算復(fù)雜度的高精度測(cè)角,本文提出一種基于模式分量分離的測(cè)角方法。首先將天線方向圖表示為指數(shù)和形式,通過(guò)模式分量分離,將角度估計(jì)模型轉(zhuǎn)化為模式分量的估計(jì),根據(jù)模式分量實(shí)現(xiàn)對(duì)角度的解析估計(jì),同時(shí)結(jié)合多模式進(jìn)行聯(lián)合估計(jì)。估計(jì)算法不涉及搜索或復(fù)雜的矩陣運(yùn)算,只涉及解析計(jì)算,因而計(jì)算量較小,易于工程實(shí)現(xiàn)。

        1 問(wèn)題模型

        為了提高旋轉(zhuǎn)單天線的測(cè)角精度,首先需要對(duì)天線方向圖進(jìn)行精確建模,記天線方向圖為[6]:

        (1)

        (2)

        式中,cm可通過(guò)天線的測(cè)試計(jì)算得到。在K個(gè)不同的方向接收同一測(cè)試信號(hào),信號(hào)功率記為s(θk)(k=1,…,K),則有:

        (3)

        (4)

        式中,“?”表示矩陣的偽逆。對(duì)角度為θ0的待估計(jì)目標(biāo),利用該旋轉(zhuǎn)天線在N個(gè)不同觀測(cè)角度φn(1≤n≤N)接收信號(hào),假定在同樣位置利用0 dB增益天線測(cè)量該信號(hào)得到的功率為P0,則在不同觀測(cè)角度收到的信號(hào)功率可表示為:

        (5)

        即根據(jù)sn結(jié)合已知的天線方向圖F(θ)估計(jì)目標(biāo)角度θ0。

        2 模式分量分離

        (6)

        整理成向量形式為:

        (7)

        式中,

        (8)

        式(7)的求解需要滿足N≥2M+1。同時(shí)可得估計(jì)誤差的協(xié)方差矩陣:

        (9)

        3 多模式聯(lián)合估計(jì)

        3.1 基于單模分量的角度估計(jì)

        (10)

        由于相位具有模糊性,根據(jù)式(10)測(cè)角時(shí)將出現(xiàn)模糊。由式(10)可以看出,模糊為2π/m。進(jìn)一步分析其估計(jì)誤差,可得:

        dθm=- (P0m)-1dy0+

        (P0m)-1e-jmθ0dym

        (11)

        可求得:

        e-jmθ0(E(drmdy0)+jE(dimdy0)))+

        (12)

        從而可求得角度估計(jì)誤差的協(xié)方差矩陣Wθ,其元素(Wθ)mm′為:

        (Wθ)mm′=

        (Brrmm′+Biimm′+j(Birmm′-Brimm′))+

        (13)

        3.2 多模聯(lián)合估計(jì)

        (14)

        (15)

        聯(lián)合估計(jì)誤差為:

        (16)

        4 理論估計(jì)誤差分析

        由式(5)得:

        (17)

        整理成向量形式為:

        (18)

        (19)

        (20)

        5 仿真分析

        下面對(duì)本文提出的基于模式分量分離的測(cè)角方法進(jìn)行仿真分析。天線量化為共計(jì)m=5個(gè)模式,隨機(jī)產(chǎn)生的c0~c5為4.067、0.437、0.314、0.180、0.014、0.065。下面結(jié)合該天線進(jìn)行仿真分析。仿真中,信號(hào)的平均功率P0為1。

        5.1 模式分量估計(jì)誤差分析

        目標(biāo)角度為3°,隨機(jī)產(chǎn)生60個(gè)觀測(cè)角度,進(jìn)行500次Monte-Carlo仿真。不同信噪比下模式分量的估計(jì)誤差如圖1所示。可以看出不同模式分量的估計(jì)誤差不相等,因此在測(cè)角時(shí)需要考慮模式分量估計(jì)誤差的影響。

        圖1 不同信噪比下模式分量估計(jì)誤差

        5.2 多模聯(lián)合測(cè)角分析

        1)無(wú)模糊測(cè)角范圍

        不同模式分量對(duì)應(yīng)的無(wú)模糊測(cè)角范圍如圖2所示??梢钥闯觯瑹o(wú)模糊測(cè)角范圍與模式成反比,模式越

        圖2 不同模式分量對(duì)應(yīng)的無(wú)模糊測(cè)角范圍

        大無(wú)模糊測(cè)角范圍越小。通過(guò)低模式解高模式可進(jìn)行聯(lián)合測(cè)角,從而實(shí)現(xiàn)[-π,π]范圍內(nèi)的無(wú)模糊測(cè)角。

        2)測(cè)角精度分析

        在5.1節(jié)中的仿真條件下,不同信噪比下多模聯(lián)合測(cè)角的誤差及不同模式對(duì)應(yīng)的單模估計(jì)的仿真,其中(模式1、3、5對(duì)應(yīng)的單模估計(jì)誤差未畫(huà)出),模式2對(duì)應(yīng)的單模估計(jì)精度最高如圖3所示。模式4對(duì)應(yīng)的單模估計(jì)精度最高;且聯(lián)合估計(jì)精度優(yōu)于各模式對(duì)應(yīng)的單模估計(jì)精度,并能夠達(dá)到模型理論估計(jì)精度。信噪比低于10dB時(shí)模式4對(duì)應(yīng)的測(cè)角誤差低于理論估計(jì)誤差,這是因?yàn)榇藭r(shí)測(cè)角出現(xiàn)模糊。

        圖3 不同信噪比下多模聯(lián)合測(cè)角誤差

        不同角度對(duì)應(yīng)的測(cè)角誤差如圖4所示。信噪比為10dB,其余仿真條件同于5.1節(jié)??梢钥闯鲈诮嵌瘸^(guò)36°(π/5)時(shí),由于出現(xiàn)測(cè)角模糊,測(cè)角誤差較大;在無(wú)模糊測(cè)角范圍內(nèi),不同角度對(duì)應(yīng)的測(cè)角精度相等,因此角度大小不影響估計(jì)誤差,這不同于干涉儀或陣列接近基線垂直方向測(cè)角精度高、接近基線平行方向測(cè)角精度低的特點(diǎn),有利于實(shí)現(xiàn)全向高精度測(cè)角。

        圖4 不同角度對(duì)應(yīng)的測(cè)角誤差(SNR=10dB)

        6 結(jié)束語(yǔ)

        旋轉(zhuǎn)單天線測(cè)角方法無(wú)需形成測(cè)角基線,且僅需單個(gè)接收通道,有利于減少系統(tǒng)設(shè)備規(guī)模,提高系統(tǒng)的適裝性。本文提出的基于模式分量分離的多模測(cè)角方法只涉及解析計(jì)算,因而計(jì)算量較?。欢嗄J铰?lián)合測(cè)角具有精度高的優(yōu)點(diǎn),尤其適用于小型平臺(tái),實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)角,具有十分廣泛的應(yīng)用前景?!?/p>

        猜你喜歡
        測(cè)角信噪比分量
        帽子的分量
        一物千斤
        智族GQ(2019年9期)2019-10-28 08:16:21
        基于深度學(xué)習(xí)的無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈信噪比估計(jì)算法
        論《哈姆雷特》中良心的分量
        低信噪比下LFMCW信號(hào)調(diào)頻參數(shù)估計(jì)
        圓陣多波束測(cè)角探究
        低信噪比下基于Hough變換的前視陣列SAR稀疏三維成像
        分量
        基于高精度測(cè)角的多面陣航測(cè)相機(jī)幾何拼接
        保持信噪比的相位分解反褶積方法研究
        国内精品91久久久久| 无码色av一二区在线播放| 国产精久久一区二区三区| 国产特级毛片aaaaaaa高清| 国产亚洲精品第一综合麻豆| 国产精品日本天堂| 亚洲中文字幕乱码免费看| av日韩高清一区二区| 久久精品无码一区二区日韩av| 久精品国产欧美亚洲色aⅴ大片| 免费特级黄毛片| 熟女系列丰满熟妇av| 亚洲中文乱码在线观看| 一个人看的视频在线观看| 和黑人邻居中文字幕在线| 人妻少妇av无码一区二区 | 久久综合九色综合97婷婷| 亚洲综合av永久无码精品一区二区 | 激情内射亚洲一区二区三区爱妻| 人人爽亚洲aⅴ人人爽av人人片| 最新国产精品国产三级国产av| 一区二区三区高清在线观看视频| 亚洲婷婷五月综合狠狠爱| 中国一 片免费观看| 无码制服丝袜中文字幕| 色婷婷av一区二区三区丝袜美腿| 丰满少妇人妻无码| 精品少妇人妻av无码久久| 国产精品爆乳在线播放| 亚洲一区二区视频蜜桃| 天天射综合网天天插天天干| 无码人妻一区二区三区免费视频| 亚洲 自拍 另类 欧美 综合| 好爽~又到高潮了毛片视频| 中文字幕人妻互换激情| 精品国产天堂综合一区在线| 无码精品人妻一区二区三区人妻斩| 国产中文字幕乱码在线| 亚洲第一页在线免费观看| 久久精品免费中文字幕| 亚洲人成无码网站在线观看|