双基线干涉仪解模糊能力分析

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1、24航天电子对抗第29卷第3期双基线干涉仪解模糊能力分析曹菲1，刘庆云1(1．第二炮兵工程大学，陕西西安710025；2．上海航天技术研究院802所，上海200090)摘要：对双基线干涉仪基于余数定理解相位模糊的能力进行了深入分析及仿真验证，给出了较准确的解模糊能力的数学表达式。仿真结果表明，在基线长度满足余数定理的条件下，仍可通过基线长度的合理设计提高解模糊能力。关键词：双基线干涉仪；解相位模糊；模糊数；余数定理中图分类号：TN972：TH744文献标识码：AAnalysisonabilityofdua

2、l-baselineinterferometertoresolveangularambiguitiesCaoFeil，LiuQingyun2(1．TheSecondArtilleryEngineerCollege，Xi’an710025，Shanxi，China；2．No．802InstituteofSAST，Shanghai200090，China)Abstract：Arigorousmathematicalanalysisoftheabilityofdual-baselineinterferomete

3、rtoresolveangularambiguitiesbasedonremaindertheoremispresented．Theoreticalanalysisandsimulationresultsshowthatbyproperlydesigningtheantennaspacings，itispossibletoimprovesignificantlytheabilitytoresolveangularambiguitiesundertheconstraintthatthedistancesbe

4、tweenadjacentantennaelementsarerelativelyprime．Keywords：dual—baselineinterferometer；resolvingphaseambiguity；ambiguitynumber；remaindertheorem0引言相位干涉仪具有较高的测向精度，是电子侦察领域普遍采用的一种测向方法。为解相位模糊，干涉仪测向系统通常采用多基线体制口-6]。有关文献指出，双基线系统基于余数定理解相位模糊的能力，受限于最大鉴相误差及两基线长度比值所对应的两互

5、质数之和。也有文献认为，解相位模糊的充分条件是：长、短基线的最大测向误差之和“应小于长基线的最小半个无模糊区”，且“短基线的测向模糊区个数要少于长基线的测向模糊区个数，其个数差至少为1”。理论分析与仿真结果均表明，这些结论是欠准确的。因此，本文探讨了解模糊能力的受限因素等核心问题。1基于余数定理解相位模糊的原理双基线干涉仪基于余数定理解相位模糊的原理如图1所示。天线单元1与2、2与3分别构成基线1、2，收稿日期：2013—01—20；2013—02—26修回。作者简介：韩红斌(1985一)，男，助理工程师

6、，硕士，从事导弹制导仿真工作。影一。≥、、。篪卜、。I，阵元1、r阵元2、H卒囵+母●哦：+九L⋯一⋯一一⋯⋯．·jl睁士H旦基1L⋯⋯⋯⋯～L～焦k图1双基线干涉仪解相位模糊原理示意图相应的基线长度是d·。、d。s(d-z／dz。为P／q，夕、q为互质数)。其鉴相器的无误差输出分别是，I，：、{6。。(当考虑鉴相误差时，则将lI-z、j5zs分别记作；。z、；z。)。O,A分别为来自远场的电磁信号的到达角及信号波长。乒12+2k017c=27cdl2A一1sinO(1)壬23+2k027c22rid23

7、A一1sinO(2)d23(≠12+2壳017c)一d12(j523+2五027c)=0(3)式中，k。。、k。。为对应于基线1、2的相位模糊值。通过对下列式(4)中的忌，、k。进行二维搜索的方法寻找I△。。I的最小值，该最小值所对应的k。、k：将分别对应于真实的相位模糊值k。，、k。：。这就是双基线干涉仪基于余数定理解相位模糊的原理。2013(3)曹菲，等：双基线干涉仪解模糊能力分析25△亡rr2d23(壬12+2kl7【)一d12(423+2忌2丁c)(4)2解模糊能力分析2．1余数定理解模糊原理的另

8、一种表述假设图1所示的鉴相器1、2的鉴相误差分别为△jl·z、△拳23，则式(1)、(2)可分别表示成式(5)、(6)：乒12+△壬12+2kol兀=拳12+2k17c=2兀d12．：I一1sin0‘(5)声23+A42s+2k027r=j623+2k27c=27cd23

9、：I一1sinOk，(6)式中，巩表示有鉴相误差情况下，相位模糊值取k时口的估计值。△。=d23(拳12+2kl7c+2nAkl)一d12(拳船+2k2兀+