基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统及其测向方法
专利名称：基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统及其测向方法
技术领域：
本发明属雷达技术领域，具体的说是一种基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统。该系统可在强直达波和多径干扰的环境下，实现对弱目标回波检测和精确测向，并且覆盖范围可达到水平360°方位角。
背景技术：
随着现代战争技术的发展，雷达面临着目标隐身、反辐射导弹、低空突防及电子干扰等方面的威胁。传统的单基地雷达，由于收发置于同一个地方，已经很难满足现代战争“隐蔽自身、先敌发现、先敌进攻”的要求，因此需要研究新体制雷达以适应现代作战环境。无源雷达系统因其具有不可探测性、结构简单以及造价低廉等特点而受到广泛关注。不同于常规有源雷达系统，无源雷达系统本身不需要发射信号，而是利用环境中已有的或者目标本身的发射的电磁波信号进行目标探测与定位。目前国内外研究的无源雷达系统主要有以下两种 一种是依靠检测目标本身发射的电磁波进行检测和测向，其中典型的方案是运用Adcock天线，进行水平全方位360°探测。但是这种系统只能检测由目标发射过来的电磁波，当目标进行电磁静默时，该系统就完全检测不到目标，失去了探测的能力。
另外一种是基于外辐射源的无源雷达系统，利用目标反射环境中已存的电磁波信号，如商用调频广播电台信号，通信信号等来进行探测，这种系统不受目标是否发射电磁波的影响，所以相对于第一种系统来说具有更大的优势。目前国内外研究的基于外辐射源的雷达系统主要有以下两种 1.依靠两根单独的窄波束天线，一根指向基站照射源方向，获得直达波信号；另一根指向所感兴趣的目标探测空域，获得目标回波信号，然后进行相消、匹配并进行检测。该系统不仅探测范围很小，而且测向精度取决于天线波束宽度。
2.采用阵列天线，利用波束形成的方法获得直达波信号和目标回波信号，经过相消、匹配和检测以后，通过阵列信号处理的方法，如比幅测角获得目标的到达角。该系统虽然可以做到较大的覆盖范围，但是由于需要每个角度进行扫描，实现复杂。同时，由于每个阵元有一定的主瓣宽度，并不能实现全空域360°覆盖。
发明内容
本发明在于避免上述系统的不足，提出了一种基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统，以在强直达波和多径干扰的环境下，直接对弱目标回波进行精确检测和测向，实现全空域360°覆盖。
为了实现上述目的，本发明提供的基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统包括参考支路和信号支路，参考支路包括参考天线和第一接收机A；信号支路包括第二接收机B；其中信号支路还包括 信号天线阵，用于接收由运动目标反射的调频广播台信号f·exp(jwiτi)、调频广播发射台的直达波信号和多径信号Zi； 信号处理机，用于将第一接收机A和第二接收机B输出的模拟中频信号变换到基带数字域上同时对信号天线各阵元接收到的信号进行通道校准，分别得到数字基带直达波信号R1和信号天线各阵元接收的数字基带回波信号f·exp(jwiτi)+Zi，并利用此直达波信号和各阵元回波信号依次进行杂波相消和距离-多普勒二维相关运算，将其运算结果输出到恒虚警检测与航迹关联模块； 恒虚警检测与航迹关联模块，用于对信号处理机输出的经杂波相消和距离-多普勒二维相关的信号yi(fd，t)进行恒虚警检测和航迹关联，以检测到原有航迹上的目标或新航迹的目标，输出给测角模块； 测角模块，用于对恒虚警检测与航迹关联模块中检测出来的目标
进行测角和解模糊，得到目标水平方向到达角θ； 所述的信号天线阵是一种四元圆阵Adcock天线，每个阵元都是全向的，以实现对整个系统的覆盖范围达到水平方位360°。
所述的信号处理机包括 模数转换子模块，用于将接收机输出的模拟中频信号进行数字化，其结果送给数字下变频处理子模块； 数字下变频处理子模块，用于将数字化以后的中频信号转换到基带，其中将第一接收机A接收的直达波信号送给杂波相消和距离-多普勒二维相关子模块，将第二接收机B接收的回波信号送给通道校准子模块； 通道校准子模块，用于对信号天线各阵元接收到的回波信号进行通道校准，以使各阵元幅相误差一致，其结果送到杂波相消和距离-多普勒二维相关子模块； 杂波相消和距离-多普勒二维相关子模块，用于对信号天线各阵元接收到的数据进行杂波相消，以消除其中的直达波和多径信号，并利用各阵元相消以后得到的结果分别与直达波进行距离-多普勒二维相关运算，该运算结果传送给恒虚警检测与航迹关联模块。
所述的恒虚警检测与航迹关联模块，包括 原航迹关联子模块，将距离-多普勒二维相关后输出的结果中超过给定检测门限的点与原有目标航迹进行关联，如果能关联上则判断检测到原有航迹上的目标，并将结果送到测角模块中，如果关联不上，则将检测出的超门限的点，送到新航迹形成子模块中； 新航迹形成子模块，将原航迹关联子模块中送过来的检测点进行相对于原航迹关联子模块中更高门限的检测，如果超过检测门限则判决检测到形成新航迹目标，并将结果送到测角模块中，如果没超过则将此检测点置零，判断没有检测到目标。
为了实现上述目的本发明提供的测向方法，包括如下步骤 (1)利用参考天线接收调频广播基站发射的直达波R1，信号天线各阵元接收包含运动目标反射的调频广播台信号f·exp(jwiτi)、调频广播台发射的直达波和多径信号Zi； (2)参考天线和信号天线接收到的信号分别经过第一接收机A和第二接收机B混频以及滤波放大后得到模拟中频信号，并将结果送给信号处理机； (3)在信号处理机中，依次对两个接收机传送过来的信号进行模数转化和数字下变频处理，其中第二接收机B传送过来的由信号天线各阵元接收到的信号再经过通道校准，得到数字基带直达波信号R1和回波信号f·exp(jwiτi)+Zi； (4)对得到的直达波信号和回波信号利用时域相消算法，获得仅包含运动目标回波的信号f·exp(jwiτi)，并按照下式将该仅包含运动目标回波的信号f·exp(jwiτi)与直达波R1进行距离-多普勒二维相关运算，得到如下相关结果 其中fd表示多普勒频移，t表示时延，N表示作相关的点数，wiτi为各阵元接收的信号相对于Adcock天线中心原点处信号的相位差，*表示共轭转置，f(n)为接收信号复包络； (5)利用双门限检测四阵元联合航迹关联算法，对距离-多普勒二维相关后的输出结果进行检测，得到原有航迹上的目标或形成新航迹的目标
(6)对检测到的目标
利用如下公式解出其水平方向到达角θ在第一象限的模糊值θ1 其中i＝1，2，3，4。
(7)对得到的第一象限的模糊值θ1利用如下公式以及三角余弦定理进行解模糊 sign(sin(θ))＝sign(h1) sign(cos(θ))＝sign(h2) 其中h1＝imag(D2-D4)×imag(D2+D4)，h2＝imag(D1-D3)×imag(D1+D3)。
(8)由步骤(6)和步骤(7)，得到目标的真实水平方向到达角为
所述的双门限检测四阵元联合航迹关联算法，对距离-多普勒二维相关后的输出结果进行检测，按如下步骤进行 (a)初始阵元i值为1； (b)选取信号天线第i个阵元距离-多普勒二维相关后的结果yi(fd，t)，并令其最大值为z＝max(yi(fd，t))，如果z大于检测门限d1，则转入步骤(c)，否则装入步骤(e)； (c)将z与原目标航迹进行关联，如果能关联上，则判决检测到原航迹上的目标
检测结束，否则转入步骤(d)； (d)判决z是否高于设定的检测门限d2，如果高于则判决检测到形成新航迹的目标
检测结束，否则转入步骤(e)； (e)将阵元i加1，如果i≤4转入步骤(b)，否则检测结束。本发明具有以下优点 (1)探测范围广，本发明中犹豫使用Adcock天线的四根全向阵元接收目标回波信号，能够做到360°全空域覆盖。
(2)测角精度高，受直达波和多径的影响小。无源雷达中，影响目标检测和测角最主要因素是在信号天线接收到的信号，不仅包含微弱的动目标回波信号，而且包含了强直达波和多径信号。本发明中先通过时域相消去除回波信号中直达波和多径，然后利用距离-多普勒二维相关，把残留的杂波与动目标回波在距离域和多普勒域上分开，在获得较为纯净目标回波以后，再进行测角，这样就能够消除直达波和多径影响，获得精确的测角结果。
(3)无测角模糊。本发明的测角方法在本质上属于干涉仪比相测角，但是一般的干涉仪比相测角都会存在测角模糊，而本发明由于依靠四元阵进行解模糊，从而达到无模糊测角。
(4)运行速度快。本发明由于不需要像阵列信号处理那样对每个角度进行扫描，然后再进行相消、相关、检测和测角，而是直接通过对接收到的信号进行相消、匹配、相关、检测和测角，因此可以大大提高运算速度，减小系统实现复杂度。
(5)本发明采用的双门限检测四阵元联合航迹关联算法，可以减少形成虚假航迹并且降低航迹关联过程中的漏警概率。
图1是本发明的系统框图； 图2是本发明的信号天线阵Adcock天线的立体示意图； 图3是本发明的信号处理机流程图； 图4是本发明的测向方法流程图 图5是本发明的双门限检测四阵元联合航迹关联算法流程图； 图6是本发明的目标象限确定示意图； 图7是本发明检测到的目标距离-多普勒航迹关联图； 图8是本发明检测到的目标角度关联图； 图9本发明是检测到的目标的水平面二维坐标定位图； 图10本发明是检测到的目标的测角误差分布图。
具体实施例方式 下面结合附图详细说明本发明的内容和效果。
参照图1，本发明的雷达系统主要由接收天线、接收机以及信号处理机、恒虚警检测与航迹关联模块和测角模块部件组成。其中 接收天线，共分为两部分，分别称为参考天线和信号天线。参考天线是窄波束定向天线，在系统工作过程中参考天线的主要作用是利用主瓣指向广播电台发射站，获取调频广播电台的直达波信号。如图2所示，信号天线是一种四元圆阵Adcock天线，圆阵的半径为0.6m，四个阵元均匀分布在圆阵上，且每个阵元都是全向的。
接收机，包括第一接收机A和第二接收机B，主要用于对接收天线接收到的信号进行混频以及滤波放大获得模拟中频信号，并使后端的信号处理机能够工作在最佳的线性区域，结果送给信号处理机。
信号处理机，主要用于对接收机送过来的信号进行A/D模数变化，直接数字下变频DDC和信号天线各阵元进行通道校准处理，然后应用参考天线接收到的直达波信号R1分别与信号天线各阵元接收到的信号进行杂波相消和距离-多普勒二维相关，其结构如图3所示，它包括 模数转换子模块，用于将接收机输出的模拟中频信号进行数字化，其结果送给数字下变频处理子模块； 数字下变频处理子模块，用于将数字化以后的中频信号转换到基带，其中将第一接收机A接收的直达波信号送给杂波相消和距离-多普勒二维相关子模块，将第二接收机B接收的回波信号送给通道校准子模块； 通道校准子模块，用于对信号天线各阵元接收到的回波信号进行通道校准，以使各阵元幅相误差一致，其结果送到杂波相消和距离-多普勒二维相关子模块； 杂波相消和距离-多普勒二维相关子模块，用于对信号天线各阵元接收到的数据进行杂波相消，以消除其中的直达波和多径信号，并利用各阵元相消以后得到的结果分别与直达波进行距离-多普勒二维相关运算，该运算结果传送给恒虚警检测与航迹关联模块。
恒虚警检测与航迹关联模块，主要用于对信号处理机的二维相关信号进行恒虚警检测和航迹关联，以检测到原航迹上的目标和新航迹的目标，其包括 原航迹关联子模块，将距离-多普勒二维相关后输出的结果中超过给定检测门限的点与原有目标航迹进行关联，如果能关联上则判断检测到原有航迹上的目标，并将结果送到测角模块中，如果关联不上，则将检测出的超门限的点，送到新航迹形成子模块中； 新航迹形成子模块，将原航迹关联子模块中送过来的检测点进行相对于原航迹关联子模块中更高门限的检测，如果超过检测门限则判决检测到形成新航迹目标，并将结果送到测角模块中，如果没超过则将此检测点置零，判断没有检测到目标。
测角模块用于对恒虚警检测与航迹关联模块中检测出来的目标
进行测角和解模糊，得到目标水平方向到达角θ。
参照图4，本发明所述的测向方法包括如下步骤 步骤1，调整参考天线主瓣对准广播电台发射站，以获得尽可能纯净的直达波信号R1，信号天线安放在开阔地带，以减少信号天线接收到的直达波和多径信号Zi，同时信号天线接收由运动目标反射调频广播台发射信号f·exp(jwiτi)。
步骤2，参考天线和信号天线接收到的信号分别经过第一接收机A和第二接收机B混频以及滤波放大后得到模拟中频信号，并将结果送给信号处理机。
步骤3，在信号处理机中依次对两个接收机传送过来的信号进行模数变换和直接数字下变频处理，使信号变成数字基带信号。由于Adcock天线各阵元接收的信号经过的路径和接收机的附加相位不同，信号处理机中对Adcock天线各阵元接收到的信号进行通道校准，处理中以Adcock天线的其中一个阵元为标准，对另外的3个阵元作相位补偿。
步骤4，对得到的直达波信号和回波信号利用时域相消算法，如LMS，获得仅包含运动目标回波的信号f·exp(jwiτi)，并按照下式将该仅包含运动目标回波的信号f·exp(jwiτi)与直达波R1进行距离-多普勒二维相关运算，得到如下相关结果 其中fd表示多普勒频移，t表示时延，N表示作相关的点数*表示共轭转置； 步骤5，利用双门限检测四阵元联合航迹关联算法，对距离-多普勒二维相关后的输出结果进行检测，得到原有航迹上的目标或形成新航迹的目标
参照图5所示，本步骤具体实现如下 (5a)初始阵元i值为1； (5b)选取信号天线第i个阵元距离-多普勒二维相关后的结果yi(fd，t)，并令其最大值为zz＝max(yi(fd，t))，如果z大于给定检测门限d1，则转入下一步骤(5c)，否则装入步骤(5e)； (5c)将z与原目标航迹进行关联，如果能关联上，则判决检测到原航迹上的目标
算法结束，否则转入下一步骤(5d)；(5d)判决z是否高于给定的检测门限d2，如果高于则判决检测到形成新航迹的目标
算法结束，否则转入步骤(5e)； (5e)阵元i加1，如果i≤4转到步骤(5b)，否则算法结束。步骤6，对步骤5检测到的目标
进行测角，其具体过程如下(6a)对各阵元输出的幅度进行归一化，令 i＝1，2，3，4，其中xejα是接收信号复包络，wiτi为目标回波传输到各阵元的路径不同而引起的相位差，它是后面测角的基础。
以Adcock天线的1，3阵元的连线作为y轴，指向阵元1的方向为y轴的正向，以2，4阵元的连线作为x轴，指向阵元2的方向为x轴的正向，原点在Adcock天线的圆心上，θ为目标回波入射线与y轴正向形成的夹角，则可以得到各阵元对应的相位差wiτi为如下表达式 w1τ1＝2πRcos(θ)/λ w2τ2＝2πRsin(θ)/λ w3τ3＝-2πRcos(θ)/λ w4τ4＝-2πRsin(θ)/λ 其中R为Adcock天线圆阵半径，λ为波长； (6b)根据步骤(6a)的定义，利用如下公式得到目标真实水平方向到达角θ在第一象限的模糊信 其中 (6c)对得到的第一象限的模糊值θ1利用如下公式以及三角余弦定理进行解模糊 sign(sin(θ))＝sign(h1) sign(cos(θ))＝sign(h2) 其中h1＝imag(D2-D4)×imag(D2+D4)，h2＝imag(D1-D3)×imag(D1+D3)； (6d)由(6b)，(6c)解得cos(θ)，sin(θ)的正负以后，应用三角函数的性质，参照图6所示，可求得真实目标的到达角度如下式
步骤7，经过步骤(5)测出目标的距离和步骤(6)测出目标的水平方向到达角度以后，解如下方程可得出目标在水平面的二维坐标(x，y)
其中ρ表示测得的目标距离，rR表示目标与接收站的距离，rT表示目标与发射站的距离，L表示接收站与发射站之间的基线距离，(xR，yR)表示接收站的坐标，(xT，yT)表示发射站的坐标。
本发明的效果可通过以下实验结果进一步说明 实验条件 本实验采用99.9MHz调频广播电台作为信号发射源，数据采样率为250kHz，相消算法利用阶数为180的自适应相消算法，二维匹配滤波中距离维取200个距离单元，频率维取-500Hz～500Hz。
实验效果 本实验检测到的一条典型的民航飞机运动目标的距离-多普勒航迹如图7所示，其中横坐标表示多普勒，单位为Hz，多普勒为正表示目标为飞近雷达接收站，若为负则表示为离去接收站，从图7中可以看出此处观测到的目标是飞近雷达接收站的。纵坐标表示距离，单位为Km，从图7中可以看出，目标从7Km处的A位置被截获，一直追踪到74km处的B位置。
本实验测得目标的水平方向到达角度分布如图8所示，其中横坐标表示时间，单位为秒。纵坐标表示目标到达方向角度θ，单位为度，坐标系的选取参照图2和前面的定义。图8中的点表示实际测出的目标在各时刻的到达方向角，小圆圈表示拟合后的目标到达方向角。
本实验测得目标的测角误差如图10所示，其中横坐标表示时间，单位为秒，纵坐标表示测角误差，单位为度。
本实验测得目标在各时刻的水平面二维坐标如图9所示，其中横坐标表示x轴，纵坐标表示y轴，T表示发射站的位置，R表示接收站的位置，坐标系的选取参照图2和前面的定义。
表1为在上面所述的实验条件下，进行了多次实验从而获得的7条典型目标航迹，表1中分别给出了每条航迹上能看到的总点数和每条航迹中实际目标测角标准差。
表1不同实际目标测角标准差 从表1可以看出，本发明所用的小孔径四元全向天线，在杂波背景中测得各个目标测角标准差在7°以内，该测量精度与传统测向技术对辐射源的测量精度相当，但传统测向技术在本发明所涉及的存在强直达波和强多径的条件下是不能应用的。因此本发明较传统测向技术相比具有明显的优点，在强直达波和强多径的条件下也可以获得较高的测角精度。
权利要求
1.一种基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统，包括参考支路和信号支路，参考支路包括参考天线和第一接收机A；信号支路包括第二接收机B；其特征在于信号支路还包括
信号天线阵，用于接收由运动目标反射的调频广播台信号f·exp(jwiτi)、调频广播发射台的直达波信号和多径信号Zi；
信号处理机，用于将第一接收机A和第二接收机B输出的模拟中频信号变换到基带数字域上同时对信号天线各阵元接收到的信号进行通道校准，分别得到数字基带直达波信号R1和信号天线各阵元接收的数字基带回波信号f·exp(jwiτi)+Zi，并利用此直达波信号和各阵元回波信号依次进行杂波相消和距离—多普勒二维相关运算，将其运算结果输出到恒虚警检测与航迹关联模块；
恒虚警检测与航迹关联模块，用于对信号处理机输出的经杂波相消和距离—多普勒二维相关的信号yi(fd，t)进行恒虚警检测和航迹关联，以检测到原有航迹上的目标或形成新航迹的目标，输出给测角模块；
测角模块，用于对恒虚警检测与航迹关联模块中检测出来的目标
进行测角和解模糊，得到目标水平方向到达角θ；
2.根据权利要求书1所述的基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统，其特征在于信号天线阵是一种四元圆阵Adcock天线，每个阵元都是全向的，以实现整个系统的覆盖范围达到水平方位360°。
3.根据权利要求书1所述的基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统，其特征在于信号处理机包括
模数转换子模块，用于将接收机输出的模拟中频信号进行数字化，其结果送给数字下变频处理子模块；
数字下变频处理子模块，用于将数字化以后的中频信号转换到基带，其中将第一接收机A接收的直达波信号送给杂波相消和距离—多普勒二维相关子模块，将第二接收机B接收的回波信号送给通道校准子模块；
通道校准子模块，用于对信号天线各阵元接收到的回波信号进行通道校准，以使各阵元幅相误差一致，其结果送到杂波相消和距离—多普勒二维相关子模块；
杂波相消和距离—多普勒二维相关子模块，用于对信号天线各阵元接收到的数据进行杂波相消，以消除其中的直达波和多径信号，并利用各阵元相消以后得到的结果分别与直达波进行距离—多普勒二维相关运算，该运算结果传送给恒虚警检测与航迹关联模块。
4.根据权利要求书1所述的基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统，其特征在于恒虚警检测与航迹关联模块，包括
原航迹关联子模块，将距离—多普勒二维相关后输出的结果中超过给定检测门限的点与原有目标航迹进行关联，如果能关联上则判断检测到原有航迹上的目标，并将结果送到测角模块中，如果关联不上，则将检测出的超门限的点，送到新航迹形成子模块中；
新航迹形成子模块，将原航迹关联子模块中送过来的检测点进行相对于原航迹关联子模块中更高门限的检测，如果超过检测门限则判决检测到形成新航迹目标，并将结果送到测角模块中，如果没有超过则将此检测点置零，判断没有检测到目标。
5.一种基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向方法，包括如下步骤
(1)利用参考天线接收调频广播基站发射的直达波R1，信号天线各阵元接收包含运动目标反射的调频广播台信号f·exp(jwiτi)、调频广播台发射的直达波和多径信号Zi；
(2)参考天线和信号天线接收到的信号分别经过第一接收机A和第二接收机B混频以及滤波放大后得到模拟中频信号，并将结果送给信号处理机；
(3)在信号处理机中，依次对两个接收机传送过来的信号进行模数转化和数字下变频处理，其中第二接收机B传送过来的由信号天线各阵元接收到的信号再经过通道校准，得到数字基带直达波信号R1和回波信号f·exp(jwiτi)+Zi；
(4)对得到的直达波信号和回波信号利用时域相消算法，获得仅包含运动目标回波的信号f·exp(jwiτi)，并按照下式将该仅包含运动目标回波的信号f·exp(jwiτi)与直达波R1进行距离—多普勒二维相关运算，得到如下相关结果
其中fd表示多普勒频移，t表示时延，N表示作相关的点数，wiτi为各阵元接收的信号相对于Adcock天线中心原点处信号的相位差，*表示共轭转置，f(n)为接收信号复包络；
(5)利用双门限检测四阵元联合航迹关联算法，对距离—多普勒二维相关后的输出结果进行检测，得到原有航迹上的目标或形成新航迹的目标
(6)对检测到的目标
利用如下公式解出其水平方向到达角θ在第一象限的模糊值θ1
其中
(7)对得到的第一象限的模糊值θ1利用如下公式以及三角余弦定理进行解模糊
sign(sin(θ))＝sign(h1)
sign(cos(θ))＝sign(h2)
其中h1＝imag(D2-D4)×imag(D2+D4)，h2＝imag(D1-D3)×imag(D1+D3)。
(8)由步骤(6)和步骤(7)，得到目标的真实水平方向到达角为
6.根据权利要求5所述的一种基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向方法，其中步骤(5)所述的利用双门限检测四阵元联合航迹关联算法，对距离—多普勒二维相关后的输出结果进行检测，按如下步骤进行
(6a)初始阵元i值为1；
(6b)选取信号天线第i个阵元距离—多普勒二维相关后的结果yi(fd，t)，并令其最大值为z＝max(yi(fd，t))，如果z大于给定检测门限d1，则转入步骤(6c)，否则装入步骤(6e)；
(6c)将z与原目标航迹进行关联，如果能关联上，则判决检测到原航迹上的目标
检测结束，否则转入步骤(6d)；
(6d)判决z是否高于设定的检测门限d2，如果高于则判决检测到形成新航迹的目标
检测结束，否则转入步骤(6e)；
(6e)将阵元i加1，如果i≤4转入步骤(6b)，否则检测结束。
全文摘要
本发明公开了一种基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统。主要解决在强直达波和多径干扰环境下对目标的精确测角的问题。该系统主要由信号支路由信号天线、接收机A、信号处理机、恒虚警检测与航迹关联模块和测角模块组成。信号天线采用Adcock天线，用于接收动目标回波、直达波和多径，该接收信号通过接收机A滤波放大后，传送给信号处理机；信号处理机将模拟中频信号转换为数字基带信号，并进行通道校准、杂波相消和距离—多普勒二维相关，再将结果传送给恒虚警检测与航迹关联模块；恒虚警检测与航迹关联模块检测原有航迹或形成新航迹的目标，通过测角模块测出目标的角度。本发明可在强直达波和多径干扰环境下，实现对目标精确测角。
文档编号G01S13/62GK101799542SQ201010013570
公开日2010年8月11日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者王俊, 王海涛, 阙俊才, 赵勇 申请人:西安电子科技大学
技术领域：
本发明属雷达技术领域，具体的说是一种基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统。该系统可在强直达波和多径干扰的环境下，实现对弱目标回波检测和精确测向，并且覆盖范围可达到水平360°方位角。
背景技术：
随着现代战争技术的发展，雷达面临着目标隐身、反辐射导弹、低空突防及电子干扰等方面的威胁。传统的单基地雷达，由于收发置于同一个地方，已经很难满足现代战争“隐蔽自身、先敌发现、先敌进攻”的要求，因此需要研究新体制雷达以适应现代作战环境。无源雷达系统因其具有不可探测性、结构简单以及造价低廉等特点而受到广泛关注。不同于常规有源雷达系统，无源雷达系统本身不需要发射信号，而是利用环境中已有的或者目标本身的发射的电磁波信号进行目标探测与定位。目前国内外研究的无源雷达系统主要有以下两种 一种是依靠检测目标本身发射的电磁波进行检测和测向，其中典型的方案是运用Adcock天线，进行水平全方位360°探测。但是这种系统只能检测由目标发射过来的电磁波，当目标进行电磁静默时，该系统就完全检测不到目标，失去了探测的能力。
另外一种是基于外辐射源的无源雷达系统，利用目标反射环境中已存的电磁波信号，如商用调频广播电台信号，通信信号等来进行探测，这种系统不受目标是否发射电磁波的影响，所以相对于第一种系统来说具有更大的优势。目前国内外研究的基于外辐射源的雷达系统主要有以下两种 1.依靠两根单独的窄波束天线，一根指向基站照射源方向，获得直达波信号；另一根指向所感兴趣的目标探测空域，获得目标回波信号，然后进行相消、匹配并进行检测。该系统不仅探测范围很小，而且测向精度取决于天线波束宽度。
2.采用阵列天线，利用波束形成的方法获得直达波信号和目标回波信号，经过相消、匹配和检测以后，通过阵列信号处理的方法，如比幅测角获得目标的到达角。该系统虽然可以做到较大的覆盖范围，但是由于需要每个角度进行扫描，实现复杂。同时，由于每个阵元有一定的主瓣宽度，并不能实现全空域360°覆盖。
发明内容
本发明在于避免上述系统的不足，提出了一种基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统，以在强直达波和多径干扰的环境下，直接对弱目标回波进行精确检测和测向，实现全空域360°覆盖。
为了实现上述目的，本发明提供的基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统包括参考支路和信号支路，参考支路包括参考天线和第一接收机A；信号支路包括第二接收机B；其中信号支路还包括 信号天线阵，用于接收由运动目标反射的调频广播台信号f·exp(jwiτi)、调频广播发射台的直达波信号和多径信号Zi； 信号处理机，用于将第一接收机A和第二接收机B输出的模拟中频信号变换到基带数字域上同时对信号天线各阵元接收到的信号进行通道校准，分别得到数字基带直达波信号R1和信号天线各阵元接收的数字基带回波信号f·exp(jwiτi)+Zi，并利用此直达波信号和各阵元回波信号依次进行杂波相消和距离-多普勒二维相关运算，将其运算结果输出到恒虚警检测与航迹关联模块； 恒虚警检测与航迹关联模块，用于对信号处理机输出的经杂波相消和距离-多普勒二维相关的信号yi(fd，t)进行恒虚警检测和航迹关联，以检测到原有航迹上的目标或新航迹的目标，输出给测角模块； 测角模块，用于对恒虚警检测与航迹关联模块中检测出来的目标
进行测角和解模糊，得到目标水平方向到达角θ； 所述的信号天线阵是一种四元圆阵Adcock天线，每个阵元都是全向的，以实现对整个系统的覆盖范围达到水平方位360°。
所述的信号处理机包括 模数转换子模块，用于将接收机输出的模拟中频信号进行数字化，其结果送给数字下变频处理子模块； 数字下变频处理子模块，用于将数字化以后的中频信号转换到基带，其中将第一接收机A接收的直达波信号送给杂波相消和距离-多普勒二维相关子模块，将第二接收机B接收的回波信号送给通道校准子模块； 通道校准子模块，用于对信号天线各阵元接收到的回波信号进行通道校准，以使各阵元幅相误差一致，其结果送到杂波相消和距离-多普勒二维相关子模块； 杂波相消和距离-多普勒二维相关子模块，用于对信号天线各阵元接收到的数据进行杂波相消，以消除其中的直达波和多径信号，并利用各阵元相消以后得到的结果分别与直达波进行距离-多普勒二维相关运算，该运算结果传送给恒虚警检测与航迹关联模块。
所述的恒虚警检测与航迹关联模块，包括 原航迹关联子模块，将距离-多普勒二维相关后输出的结果中超过给定检测门限的点与原有目标航迹进行关联，如果能关联上则判断检测到原有航迹上的目标，并将结果送到测角模块中，如果关联不上，则将检测出的超门限的点，送到新航迹形成子模块中； 新航迹形成子模块，将原航迹关联子模块中送过来的检测点进行相对于原航迹关联子模块中更高门限的检测，如果超过检测门限则判决检测到形成新航迹目标，并将结果送到测角模块中，如果没超过则将此检测点置零，判断没有检测到目标。
为了实现上述目的本发明提供的测向方法，包括如下步骤 (1)利用参考天线接收调频广播基站发射的直达波R1，信号天线各阵元接收包含运动目标反射的调频广播台信号f·exp(jwiτi)、调频广播台发射的直达波和多径信号Zi； (2)参考天线和信号天线接收到的信号分别经过第一接收机A和第二接收机B混频以及滤波放大后得到模拟中频信号，并将结果送给信号处理机； (3)在信号处理机中，依次对两个接收机传送过来的信号进行模数转化和数字下变频处理，其中第二接收机B传送过来的由信号天线各阵元接收到的信号再经过通道校准，得到数字基带直达波信号R1和回波信号f·exp(jwiτi)+Zi； (4)对得到的直达波信号和回波信号利用时域相消算法，获得仅包含运动目标回波的信号f·exp(jwiτi)，并按照下式将该仅包含运动目标回波的信号f·exp(jwiτi)与直达波R1进行距离-多普勒二维相关运算，得到如下相关结果 其中fd表示多普勒频移，t表示时延，N表示作相关的点数，wiτi为各阵元接收的信号相对于Adcock天线中心原点处信号的相位差，*表示共轭转置，f(n)为接收信号复包络； (5)利用双门限检测四阵元联合航迹关联算法，对距离-多普勒二维相关后的输出结果进行检测，得到原有航迹上的目标或形成新航迹的目标
(6)对检测到的目标
利用如下公式解出其水平方向到达角θ在第一象限的模糊值θ1 其中i＝1，2，3，4。
(7)对得到的第一象限的模糊值θ1利用如下公式以及三角余弦定理进行解模糊 sign(sin(θ))＝sign(h1) sign(cos(θ))＝sign(h2) 其中h1＝imag(D2-D4)×imag(D2+D4)，h2＝imag(D1-D3)×imag(D1+D3)。
(8)由步骤(6)和步骤(7)，得到目标的真实水平方向到达角为
所述的双门限检测四阵元联合航迹关联算法，对距离-多普勒二维相关后的输出结果进行检测，按如下步骤进行 (a)初始阵元i值为1； (b)选取信号天线第i个阵元距离-多普勒二维相关后的结果yi(fd，t)，并令其最大值为z＝max(yi(fd，t))，如果z大于检测门限d1，则转入步骤(c)，否则装入步骤(e)； (c)将z与原目标航迹进行关联，如果能关联上，则判决检测到原航迹上的目标
检测结束，否则转入步骤(d)； (d)判决z是否高于设定的检测门限d2，如果高于则判决检测到形成新航迹的目标
检测结束，否则转入步骤(e)； (e)将阵元i加1，如果i≤4转入步骤(b)，否则检测结束。本发明具有以下优点 (1)探测范围广，本发明中犹豫使用Adcock天线的四根全向阵元接收目标回波信号，能够做到360°全空域覆盖。
(2)测角精度高，受直达波和多径的影响小。无源雷达中，影响目标检测和测角最主要因素是在信号天线接收到的信号，不仅包含微弱的动目标回波信号，而且包含了强直达波和多径信号。本发明中先通过时域相消去除回波信号中直达波和多径，然后利用距离-多普勒二维相关，把残留的杂波与动目标回波在距离域和多普勒域上分开，在获得较为纯净目标回波以后，再进行测角，这样就能够消除直达波和多径影响，获得精确的测角结果。
(3)无测角模糊。本发明的测角方法在本质上属于干涉仪比相测角，但是一般的干涉仪比相测角都会存在测角模糊，而本发明由于依靠四元阵进行解模糊，从而达到无模糊测角。
(4)运行速度快。本发明由于不需要像阵列信号处理那样对每个角度进行扫描，然后再进行相消、相关、检测和测角，而是直接通过对接收到的信号进行相消、匹配、相关、检测和测角，因此可以大大提高运算速度，减小系统实现复杂度。
(5)本发明采用的双门限检测四阵元联合航迹关联算法，可以减少形成虚假航迹并且降低航迹关联过程中的漏警概率。
图1是本发明的系统框图； 图2是本发明的信号天线阵Adcock天线的立体示意图； 图3是本发明的信号处理机流程图； 图4是本发明的测向方法流程图 图5是本发明的双门限检测四阵元联合航迹关联算法流程图； 图6是本发明的目标象限确定示意图； 图7是本发明检测到的目标距离-多普勒航迹关联图； 图8是本发明检测到的目标角度关联图； 图9本发明是检测到的目标的水平面二维坐标定位图； 图10本发明是检测到的目标的测角误差分布图。
具体实施例方式 下面结合附图详细说明本发明的内容和效果。
参照图1，本发明的雷达系统主要由接收天线、接收机以及信号处理机、恒虚警检测与航迹关联模块和测角模块部件组成。其中 接收天线，共分为两部分，分别称为参考天线和信号天线。参考天线是窄波束定向天线，在系统工作过程中参考天线的主要作用是利用主瓣指向广播电台发射站，获取调频广播电台的直达波信号。如图2所示，信号天线是一种四元圆阵Adcock天线，圆阵的半径为0.6m，四个阵元均匀分布在圆阵上，且每个阵元都是全向的。
接收机，包括第一接收机A和第二接收机B，主要用于对接收天线接收到的信号进行混频以及滤波放大获得模拟中频信号，并使后端的信号处理机能够工作在最佳的线性区域，结果送给信号处理机。
信号处理机，主要用于对接收机送过来的信号进行A/D模数变化，直接数字下变频DDC和信号天线各阵元进行通道校准处理，然后应用参考天线接收到的直达波信号R1分别与信号天线各阵元接收到的信号进行杂波相消和距离-多普勒二维相关，其结构如图3所示，它包括 模数转换子模块，用于将接收机输出的模拟中频信号进行数字化，其结果送给数字下变频处理子模块； 数字下变频处理子模块，用于将数字化以后的中频信号转换到基带，其中将第一接收机A接收的直达波信号送给杂波相消和距离-多普勒二维相关子模块，将第二接收机B接收的回波信号送给通道校准子模块； 通道校准子模块，用于对信号天线各阵元接收到的回波信号进行通道校准，以使各阵元幅相误差一致，其结果送到杂波相消和距离-多普勒二维相关子模块； 杂波相消和距离-多普勒二维相关子模块，用于对信号天线各阵元接收到的数据进行杂波相消，以消除其中的直达波和多径信号，并利用各阵元相消以后得到的结果分别与直达波进行距离-多普勒二维相关运算，该运算结果传送给恒虚警检测与航迹关联模块。
恒虚警检测与航迹关联模块，主要用于对信号处理机的二维相关信号进行恒虚警检测和航迹关联，以检测到原航迹上的目标和新航迹的目标，其包括 原航迹关联子模块，将距离-多普勒二维相关后输出的结果中超过给定检测门限的点与原有目标航迹进行关联，如果能关联上则判断检测到原有航迹上的目标，并将结果送到测角模块中，如果关联不上，则将检测出的超门限的点，送到新航迹形成子模块中； 新航迹形成子模块，将原航迹关联子模块中送过来的检测点进行相对于原航迹关联子模块中更高门限的检测，如果超过检测门限则判决检测到形成新航迹目标，并将结果送到测角模块中，如果没超过则将此检测点置零，判断没有检测到目标。
测角模块用于对恒虚警检测与航迹关联模块中检测出来的目标
进行测角和解模糊，得到目标水平方向到达角θ。
参照图4，本发明所述的测向方法包括如下步骤 步骤1，调整参考天线主瓣对准广播电台发射站，以获得尽可能纯净的直达波信号R1，信号天线安放在开阔地带，以减少信号天线接收到的直达波和多径信号Zi，同时信号天线接收由运动目标反射调频广播台发射信号f·exp(jwiτi)。
步骤2，参考天线和信号天线接收到的信号分别经过第一接收机A和第二接收机B混频以及滤波放大后得到模拟中频信号，并将结果送给信号处理机。
步骤3，在信号处理机中依次对两个接收机传送过来的信号进行模数变换和直接数字下变频处理，使信号变成数字基带信号。由于Adcock天线各阵元接收的信号经过的路径和接收机的附加相位不同，信号处理机中对Adcock天线各阵元接收到的信号进行通道校准，处理中以Adcock天线的其中一个阵元为标准，对另外的3个阵元作相位补偿。
步骤4，对得到的直达波信号和回波信号利用时域相消算法，如LMS，获得仅包含运动目标回波的信号f·exp(jwiτi)，并按照下式将该仅包含运动目标回波的信号f·exp(jwiτi)与直达波R1进行距离-多普勒二维相关运算，得到如下相关结果 其中fd表示多普勒频移，t表示时延，N表示作相关的点数*表示共轭转置； 步骤5，利用双门限检测四阵元联合航迹关联算法，对距离-多普勒二维相关后的输出结果进行检测，得到原有航迹上的目标或形成新航迹的目标
参照图5所示，本步骤具体实现如下 (5a)初始阵元i值为1； (5b)选取信号天线第i个阵元距离-多普勒二维相关后的结果yi(fd，t)，并令其最大值为zz＝max(yi(fd，t))，如果z大于给定检测门限d1，则转入下一步骤(5c)，否则装入步骤(5e)； (5c)将z与原目标航迹进行关联，如果能关联上，则判决检测到原航迹上的目标
算法结束，否则转入下一步骤(5d)；(5d)判决z是否高于给定的检测门限d2，如果高于则判决检测到形成新航迹的目标
算法结束，否则转入步骤(5e)； (5e)阵元i加1，如果i≤4转到步骤(5b)，否则算法结束。步骤6，对步骤5检测到的目标
进行测角，其具体过程如下(6a)对各阵元输出的幅度进行归一化，令 i＝1，2，3，4，其中xejα是接收信号复包络，wiτi为目标回波传输到各阵元的路径不同而引起的相位差，它是后面测角的基础。
以Adcock天线的1，3阵元的连线作为y轴，指向阵元1的方向为y轴的正向，以2，4阵元的连线作为x轴，指向阵元2的方向为x轴的正向，原点在Adcock天线的圆心上，θ为目标回波入射线与y轴正向形成的夹角，则可以得到各阵元对应的相位差wiτi为如下表达式 w1τ1＝2πRcos(θ)/λ w2τ2＝2πRsin(θ)/λ w3τ3＝-2πRcos(θ)/λ w4τ4＝-2πRsin(θ)/λ 其中R为Adcock天线圆阵半径，λ为波长； (6b)根据步骤(6a)的定义，利用如下公式得到目标真实水平方向到达角θ在第一象限的模糊信 其中 (6c)对得到的第一象限的模糊值θ1利用如下公式以及三角余弦定理进行解模糊 sign(sin(θ))＝sign(h1) sign(cos(θ))＝sign(h2) 其中h1＝imag(D2-D4)×imag(D2+D4)，h2＝imag(D1-D3)×imag(D1+D3)； (6d)由(6b)，(6c)解得cos(θ)，sin(θ)的正负以后，应用三角函数的性质，参照图6所示，可求得真实目标的到达角度如下式
步骤7，经过步骤(5)测出目标的距离和步骤(6)测出目标的水平方向到达角度以后，解如下方程可得出目标在水平面的二维坐标(x，y)
其中ρ表示测得的目标距离，rR表示目标与接收站的距离，rT表示目标与发射站的距离，L表示接收站与发射站之间的基线距离，(xR，yR)表示接收站的坐标，(xT，yT)表示发射站的坐标。
本发明的效果可通过以下实验结果进一步说明 实验条件 本实验采用99.9MHz调频广播电台作为信号发射源，数据采样率为250kHz，相消算法利用阶数为180的自适应相消算法，二维匹配滤波中距离维取200个距离单元，频率维取-500Hz～500Hz。
实验效果 本实验检测到的一条典型的民航飞机运动目标的距离-多普勒航迹如图7所示，其中横坐标表示多普勒，单位为Hz，多普勒为正表示目标为飞近雷达接收站，若为负则表示为离去接收站，从图7中可以看出此处观测到的目标是飞近雷达接收站的。纵坐标表示距离，单位为Km，从图7中可以看出，目标从7Km处的A位置被截获，一直追踪到74km处的B位置。
本实验测得目标的水平方向到达角度分布如图8所示，其中横坐标表示时间，单位为秒。纵坐标表示目标到达方向角度θ，单位为度，坐标系的选取参照图2和前面的定义。图8中的点表示实际测出的目标在各时刻的到达方向角，小圆圈表示拟合后的目标到达方向角。
本实验测得目标的测角误差如图10所示，其中横坐标表示时间，单位为秒，纵坐标表示测角误差，单位为度。
本实验测得目标在各时刻的水平面二维坐标如图9所示，其中横坐标表示x轴，纵坐标表示y轴，T表示发射站的位置，R表示接收站的位置，坐标系的选取参照图2和前面的定义。
表1为在上面所述的实验条件下，进行了多次实验从而获得的7条典型目标航迹，表1中分别给出了每条航迹上能看到的总点数和每条航迹中实际目标测角标准差。
表1不同实际目标测角标准差 从表1可以看出，本发明所用的小孔径四元全向天线，在杂波背景中测得各个目标测角标准差在7°以内，该测量精度与传统测向技术对辐射源的测量精度相当，但传统测向技术在本发明所涉及的存在强直达波和强多径的条件下是不能应用的。因此本发明较传统测向技术相比具有明显的优点，在强直达波和强多径的条件下也可以获得较高的测角精度。
权利要求
1.一种基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统，包括参考支路和信号支路，参考支路包括参考天线和第一接收机A；信号支路包括第二接收机B；其特征在于信号支路还包括
信号天线阵，用于接收由运动目标反射的调频广播台信号f·exp(jwiτi)、调频广播发射台的直达波信号和多径信号Zi；
信号处理机，用于将第一接收机A和第二接收机B输出的模拟中频信号变换到基带数字域上同时对信号天线各阵元接收到的信号进行通道校准，分别得到数字基带直达波信号R1和信号天线各阵元接收的数字基带回波信号f·exp(jwiτi)+Zi，并利用此直达波信号和各阵元回波信号依次进行杂波相消和距离—多普勒二维相关运算，将其运算结果输出到恒虚警检测与航迹关联模块；
恒虚警检测与航迹关联模块，用于对信号处理机输出的经杂波相消和距离—多普勒二维相关的信号yi(fd，t)进行恒虚警检测和航迹关联，以检测到原有航迹上的目标或形成新航迹的目标，输出给测角模块；
测角模块，用于对恒虚警检测与航迹关联模块中检测出来的目标
进行测角和解模糊，得到目标水平方向到达角θ；
2.根据权利要求书1所述的基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统，其特征在于信号天线阵是一种四元圆阵Adcock天线，每个阵元都是全向的，以实现整个系统的覆盖范围达到水平方位360°。
3.根据权利要求书1所述的基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统，其特征在于信号处理机包括
模数转换子模块，用于将接收机输出的模拟中频信号进行数字化，其结果送给数字下变频处理子模块；
数字下变频处理子模块，用于将数字化以后的中频信号转换到基带，其中将第一接收机A接收的直达波信号送给杂波相消和距离—多普勒二维相关子模块，将第二接收机B接收的回波信号送给通道校准子模块；
通道校准子模块，用于对信号天线各阵元接收到的回波信号进行通道校准，以使各阵元幅相误差一致，其结果送到杂波相消和距离—多普勒二维相关子模块；
杂波相消和距离—多普勒二维相关子模块，用于对信号天线各阵元接收到的数据进行杂波相消，以消除其中的直达波和多径信号，并利用各阵元相消以后得到的结果分别与直达波进行距离—多普勒二维相关运算，该运算结果传送给恒虚警检测与航迹关联模块。
4.根据权利要求书1所述的基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统，其特征在于恒虚警检测与航迹关联模块，包括
原航迹关联子模块，将距离—多普勒二维相关后输出的结果中超过给定检测门限的点与原有目标航迹进行关联，如果能关联上则判断检测到原有航迹上的目标，并将结果送到测角模块中，如果关联不上，则将检测出的超门限的点，送到新航迹形成子模块中；
新航迹形成子模块，将原航迹关联子模块中送过来的检测点进行相对于原航迹关联子模块中更高门限的检测，如果超过检测门限则判决检测到形成新航迹目标，并将结果送到测角模块中，如果没有超过则将此检测点置零，判断没有检测到目标。
5.一种基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向方法，包括如下步骤
(1)利用参考天线接收调频广播基站发射的直达波R1，信号天线各阵元接收包含运动目标反射的调频广播台信号f·exp(jwiτi)、调频广播台发射的直达波和多径信号Zi；
(2)参考天线和信号天线接收到的信号分别经过第一接收机A和第二接收机B混频以及滤波放大后得到模拟中频信号，并将结果送给信号处理机；
(3)在信号处理机中，依次对两个接收机传送过来的信号进行模数转化和数字下变频处理，其中第二接收机B传送过来的由信号天线各阵元接收到的信号再经过通道校准，得到数字基带直达波信号R1和回波信号f·exp(jwiτi)+Zi；
(4)对得到的直达波信号和回波信号利用时域相消算法，获得仅包含运动目标回波的信号f·exp(jwiτi)，并按照下式将该仅包含运动目标回波的信号f·exp(jwiτi)与直达波R1进行距离—多普勒二维相关运算，得到如下相关结果
其中fd表示多普勒频移，t表示时延，N表示作相关的点数，wiτi为各阵元接收的信号相对于Adcock天线中心原点处信号的相位差，*表示共轭转置，f(n)为接收信号复包络；
(5)利用双门限检测四阵元联合航迹关联算法，对距离—多普勒二维相关后的输出结果进行检测，得到原有航迹上的目标或形成新航迹的目标
(6)对检测到的目标
利用如下公式解出其水平方向到达角θ在第一象限的模糊值θ1
其中
(7)对得到的第一象限的模糊值θ1利用如下公式以及三角余弦定理进行解模糊
sign(sin(θ))＝sign(h1)
sign(cos(θ))＝sign(h2)
其中h1＝imag(D2-D4)×imag(D2+D4)，h2＝imag(D1-D3)×imag(D1+D3)。
(8)由步骤(6)和步骤(7)，得到目标的真实水平方向到达角为
6.根据权利要求5所述的一种基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向方法，其中步骤(5)所述的利用双门限检测四阵元联合航迹关联算法，对距离—多普勒二维相关后的输出结果进行检测，按如下步骤进行
(6a)初始阵元i值为1；
(6b)选取信号天线第i个阵元距离—多普勒二维相关后的结果yi(fd，t)，并令其最大值为z＝max(yi(fd，t))，如果z大于给定检测门限d1，则转入步骤(6c)，否则装入步骤(6e)；
(6c)将z与原目标航迹进行关联，如果能关联上，则判决检测到原航迹上的目标
检测结束，否则转入步骤(6d)；
(6d)判决z是否高于设定的检测门限d2，如果高于则判决检测到形成新航迹的目标
检测结束，否则转入步骤(6e)；
(6e)将阵元i加1，如果i≤4转入步骤(6b)，否则检测结束。
全文摘要
本发明公开了一种基于Adcock天线的外辐射源相干定位雷达测向系统。主要解决在强直达波和多径干扰环境下对目标的精确测角的问题。该系统主要由信号支路由信号天线、接收机A、信号处理机、恒虚警检测与航迹关联模块和测角模块组成。信号天线采用Adcock天线，用于接收动目标回波、直达波和多径，该接收信号通过接收机A滤波放大后，传送给信号处理机；信号处理机将模拟中频信号转换为数字基带信号，并进行通道校准、杂波相消和距离—多普勒二维相关，再将结果传送给恒虚警检测与航迹关联模块；恒虚警检测与航迹关联模块检测原有航迹或形成新航迹的目标，通过测角模块测出目标的角度。本发明可在强直达波和多径干扰环境下，实现对目标精确测角。
文档编号G01S13/62GK101799542SQ201010013570
公开日2010年8月11日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者王俊, 王海涛, 阙俊才, 赵勇 申请人:西安电子科技大学
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