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基于频谱特征分析的多谐波时间调制阵列测向方法

刘晗 陈靖峰 杨柳 倪刚 贺冲 金荣洪

刘晗,陈靖峰,杨柳,等. 基于频谱特征分析的多谐波时间调制阵列测向方法[J]. 电波科学学报,xxxx,x(x): x-xx. DOI: 10.12265/j.cjors.2021275
引用本文: 刘晗,陈靖峰,杨柳,等. 基于频谱特征分析的多谐波时间调制阵列测向方法[J]. 电波科学学报,xxxx,x(x): x-xx. DOI: 10.12265/j.cjors.2021275
LIU H, CHEN J F, YANG L, et al. Multi-harmonic direction-finding method in time-modulated array based on frequency spectrum property analysis[J]. Chinese journal of radio science,xxxx,x(x): x-xx. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021275
Citation: LIU H, CHEN J F, YANG L, et al. Multi-harmonic direction-finding method in time-modulated array based on frequency spectrum property analysis[J]. Chinese journal of radio science,xxxx,x(x): x-xx. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021275

基于频谱特征分析的多谐波时间调制阵列测向方法

doi: 10.12265/j.cjors.2021275
基金项目: 国家自然科学基金(62001291,61901263);中国博士后科学基金(2020M671123)
详细信息
    作者简介:

    刘晗:(1997—),女,河南人,硕士研究生,主要研究方向为时间调制阵列,无线信号测向

    陈靖峰:(1986—),男,江苏人,上海交通大学电子工程系博士后,工学博士,研究方向为阵列信号处理、无线电测向定位和电子对抗等

    杨柳:(1999—),女,女,重庆人,本科生,主要研究方向为时间调制阵列、信号处理

    倪刚:(1996—),男,安徽人,博士研究生,主要研究方向为阵列信号处理、无线通信

    贺冲:(1985—),男,湖北人,上海交通大学电子工程系助理教授,博士,研究方向为阵列信号处理、相控阵技术和无线电测向与定位等

    金荣洪:(1963—),男,江苏人,教授,博士生导师,IEEE Fellow,主要研究方向为现代天线技术、电磁计算方法,阵列信号处理、微波集成电路及相控阵天线等

    通讯作者:

    陈靖峰 E-mail: laowu3917@sjtu. edu. cn

  • 中图分类号: TN821.1

Multi-harmonic direction-finding method in time-modulated array based on frequency spectrum property analysis

  • 摘要: 针对基于谐波特征分析的时间调制阵列(time modulated array, TMA)测向技术中信息利用率低的问题,本文提出了一种基于信号频谱特征分析的多谐波TMA测向方法. 通过分析接收信号的频谱特征,构建了基于信号频谱特征多谐波测向模型,推导了基于频谱特征的来波方向最优线性无偏估计(best linear unbiased estimation, BLUE)表达式,从而提高了测向精度及稳定性. 本文以BPSK信号为例,通过仿真实验验证了所提算法的有效性,同时搭建了工作于S频段的二单元TMA测向系统证实了所提方法的可行性.
  • 图  1  TMA测向系统框图

    Fig.  1  Block diagram of TMA direction-finding system

    图  2  RMSEs与对应频点数关系仿真结果

    Fig.  2  RMSEs of joint BLUE method with different number of frequency points

    图  3  不同算法RMSEs随入射角度的变化

    Fig.  3  The comparison of RMSEs with different DF methods

    图  4  不同加权方法RMSEs随入射角度的变化

    Fig.  4  The comparison of RMSEs with different weighted methods

    图  5  实验测试环境和测向系统.

    Fig.  5  The test environment and DF system.

    图  6  不同入射角度下调制信号的功率谱.

    Fig.  6  Power spectrums of modulated signals with different incident angle.

    图  7  不同测向方法的测向标准差

    Fig.  7  The standard deviations of different DF methods

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-13
  • 录用日期:  2022-05-18
  • 网络出版日期:  2022-05-18

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