实验六相位干涉仪测向技术

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1、学院通信工程学院专业学生姓名邓斌学号信息对抗技术11073115指导教师沈雷老师/孙闽红老师实验日期2014.05.实验六相位干涉仪测向技术一、实验目的无线电测向和定位就是确定通信辐射源的来波方向和位置。对通信信号的测向和定位是通信侦察对抗领域的一个重要且相对独立的技术领域。干涉仪测向又称为相位法测向。本实验主要目的为通过实验，了解并掌握通信测向中相位法测向的基本原理和方法。二.实验原理1、相位干涉仪测向原理以单基线干涉仪测向为例，其电波到达相邻天线阵元形成的波程差如上图所示。图中测向天线阵由两个阵元组成，假设辐射源与阵元相距很远，所以可认为辐射源发射到阵元1和2的信号平行。假设阵

2、元1和阵元2之间的间距为d,来波方向与阵列法线方向的夹角为测向的实质是测量夹角阵元1和阵元2接收到的信号传播存在波程差，因而也存在相位差。设阵元1接收信号为W)=s(r)=Ecos(27/“)则阵元2的接收信号为(/)=s(t-t)=Ecos(2〃fQt一其中Z=c!f(｝为信号波长。从上可以看出，信号传播距离差为△/=dxsin&,则相位差为:(p=2〃xdxsin&/2实际屮d、久均己知，所以只要得到阵元1和2接收信号的相位差，便可以求出&。需要注意的是，为了避免相位模糊问题，常需要满足条件4(p<7C,A^niax,即d必须小于2/2。2、时域干涉仪测向方法将斤⑴卫⑴改写为

3、复数形式得：斤⑴=ER"加如=其中0二2龙〃sin&/久。对斤⑴取共辘得<(/)=E严加将彳⑴与血)相乘得对上式求相角，再乘以-2/2龙〃可得17rd再对上式取反正弦，最后通过乘以180°/兀转换为角度，可得到方向角的估计2。时域法测向的数学模型如下图所示：图23、频域干涉仪测向方法对斤⑴虫⑴分别作FFT可得Rg=E5(.f-.f°)RAa))=E6(f-f^由相位谱计算公式Z^arctanA^)Rq3式屮&(的与«(0)分别为信号频谱的虚部与实部，可求出两阵元接收信号的相位差为^arctan^^-arctan/?2q伙)RqZ然后可采用前述相同的方法得到方向角的估计0。频域法测

4、向的数学模型如下图所示：Ecos(2冯£W)FFT变换双信道接收机A/I孩换FTTO相位延迟.计算与粽各合处理方鼻合计採理位与处&(k)图3三、Simulink框图说明及参数设计：A.模型框图:其中Subsystem如图5图4TXTBernoulli——&BinaryBernoulliBinaryGenerator-udvvvviBPSK►CDOut1BPSKModulatorBasebandSubsysteml如图6ConstantFenGainComplexExponential图6B・参数设计Bernoulli模块参数囤SourceBlockParameters:Bernou

5、lli3inary8neratorBernoulliBinaryGeneratorGenerateaBernoullirandombinarynumber.Togenerateavectoroutputspecifytheprobabilityasavector.Frame-basedoutputsInterpretvectorparametersasl-DOutputdatatype:doubleHelpApply图7由于歼丝严“得,‘送由心沪號可取心一则:2兀dSubsystemlGain的参数久=-pi/.5=—1.5/pi；同理Gainl,Gain4的参数为"dGain3

6、和Gain5的参数：180/pi四、仿真数据处理，图表及得出相关结论假设:q=60°实验结果:①由图得时域测向结果&严59.98。，0=44.99。；测向误差60°-59.98°605=0.03%45°—44.99°4?"=0.02%②由图得频域测向结果3=60.04。，2=45.03°；

7、60°-60.04°测向误差&一―莎—=0.07%=0.07%