基于天线阵列的无线电测向算法研究

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1、中国科学技术大学碳士论文摘要自20世纪后半叶以来，基于天线阵列的无线电测向技术得到迅速的发展，在无线电频谱管理、航空航天和军事通信对抗等民用和军事领域发挥着日益重要的作用。本文对阵列无线电测向中的相位干涉仪算法和I空间谱估计算法进行了系统的分析和总结，针对它们在实际应用中遇到的一些问题进行了深入的研究，给出了解决的方法：并通过外场实验，对一些典型算法的性能进行了测试和比较。本文的工作主要有以下几点：1．提出一种二维干涉仪解模糊新算法，解决了相位于涉仪在大阵N-IL径时出现的相位模糊问题。该算法通过对由不同基线组得到的引导矢量模糊投影进行聚类来解模糊，计算量小；并且通过理论分析，给出了确定聚类门

2、限的方法，提高了解模糊的性能；2．提出一种基于频域相关的宽带干涉仪测向新算法。该算法利用DFT作为接收信道化的手段，在感兴趣频点上通过对不同接收通道的复频谱序列求互相关来估计通道相差，为在宽频带范围内对多个信号的频率和波达方向同时估计提供了一种新的方法。3．分别针对独立信源和相干信源的情况，对窄带空间谱估计算法进行了系统的分析和总结。对一些典型算法的统计性能、计算量和适用的阵列结构进行了总结和比较，并对算法的思想、算法使用条件、阵列流形的性质和算法性能之间的关系进行了讨论；4．分析和讨论了空间谱估计算法中的二维和多维函数优化问题，给出了一些有针对性的优化策略和方法。特别对其中的多变量非线性函数

3、优化问题，提出一种基于共享拥挤的混合遗传算法，减少了空间谱估计算法中多维函数优化的实现复杂度；5．结台本实验室科研项目“基于阵列信号处理的通信侦察系统”，利用采集到的实际信号对无线电测向中一些典型的算法进行了实验和分析，对实际环境中算法的性能，算法参数的选择以及使用条件的限制进行了分析和比较。关键词：无线通信侦察，测向，阵列信号处理，相位干涉仅，空问谱估计，遗传算法，函数优化中国科学技术大学硕一，：论文AbstactAbstractSincelate20mcentury,theantennaarraybasedtechnologiesofradiodirectionfindinghaverap

4、idlyprogressed，andthereareextensiveapplicationsinbothcivilandmilitaryfields，suchasradiofrequencymanagement，aviation&aerospace，militarycommunicationwarfare，etcInterferometerandspatialspectrumestimationalgorithmsforradiodirectionfindinghavebeensystematicallysummarizedinthisthesis．Someproblemsintheirap

5、plicationsarethoroughlyresearched，andthesolutionsarepresented．Severalrepresentativealgorithmshavealsobeenrealizedonaradiodirectionfindingsystem，andtheirperformancesarecompared．MainworkofthisthesisiSasfoIlows1．Proposeanovelalgorithmtosolvetheproblemofinterferometerphasedifferenceambiguity．Theproposed

6、algorithmeliminatsinterferometerphasedifferenceambiguitybyclusteringthesetoftheambiguousdirectionvectorprojectionfromdifferentbaselines，andtheclusteringthreshisalsodeterminedbytheoreticalanalysis．Theadvantageofthealgorithmislowercomputationalcomplexity．2．Proposeanovelwidebandinterferometerdirectionf

7、indingalgorithm．TheproposedalgorithmisbasedonbothutilizingDFTasthechannel—receivingmethodandspectrumcorrelationofdifferentchannels，anditcouoldsimultaneouslyfindallfrequenciesandDOAsoftheinterestingsig