[发明专利]实时高精度测向方法和系统

说明书

本发明公开了一种实时高精度测向方法和系统，包括：通过天线阵列接收被测信源目标发射的信号；对所接收的信号进行预处理，得到多路中频信号；对每路中频信号进行模数转换后，得到多路数字信号；对每路数字信号进行数字正交下变频处理，再对数字正交下变频处理后的每路数字信号进行数字滤波处理后，得到多路滤波后的数字信号；对每路滤波后的数字信号进行幅度误差校正和相位误差校正；将多路校正后的信号进行数字移相、合成形成空间数字波束，搜寻空间数字波束的最大谱峰，则最大谱峰所对应的入射方向即为被测信源目标发射信号的方向。本发明提高了设备测向精度、实时性、可靠性与生产工艺性，降低了设备硬件成本，以及测向数据更新率。

技术领域

本发明涉及无线电测向技术领域，具体涉及一种实时高精度测向方法和系统。

背景技术

无线电测向原理是通过测向天线接收目标信号,经过对信号进行处理后采用某种测向算法,实现目标信号无线电波的波达方向(DOA)测定。随着现代数字信号处理能力的日益强大和测向算法技术的发展,测向技术由机械扫描天线测向、射频波束形成技术向数字波束形成(DBF)的阵列天线测向技术发展。

无线电测向设备通过对测向天线接收到目标信号发射的高频信号进行信号处理，并采用与测向天线匹配的算法，解算出信源的相对方位。

早期无线电测向设备通过机扫式测向天线接收到信源信号后然后采用射频合成技术形成笔形波束，通过伺服传动机构带动阵列天线测向天线以一定转速旋转，阵列天线测向天线每旋转一周即可获得空间被测目标信号合成方向图，通过求解被测目标信号合成方向图最大信号点对应的位置即为信源的入射方向，最后采用拟合算法求解笔形波束位置来实现测向。

传统机扫式测向系统需要精确伺服控制系统带动测向天线旋转来实现测向。在多目标测向，为了保证测向精度，必须保证阵列天线测向天线笔头有足够的信号驻留时间来进行信号保持与采集，需要牺牲一定的测向实时性，且精确伺服控制系统体积较大、机械设计复杂、可靠性差，不便于飞机的安装，对无线电测向设备的推广与使用非常不利。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是如何能够使测向设备小型化、高可靠、高精度和高实时性来进行测向。

本发明提供了一种实时高精度测向方法，包括：

通过天线阵列接收被测信源目标发射的信号；

对所接收的信号进行预处理，得到多路中频信号；

对每路中频信号进行模数转换后，得到多路数字信号；

对每路数字信号进行数字正交下变频处理，再对数字正交下变频处理后的每路数字信号进行数字滤波处理后，得到多路滤波后的数字信号；

对每路滤波后的数字信号进行幅度误差校正和相位误差校正；

将多路校正后的信号进行数字移相、合成形成空间数字波束，搜寻空间数字波束的最大谱峰，则最大谱峰所对应的入射方向即为被测信源目标发射信号的方向。

进一步地，所述对所接收的信号进行预处理，得到多路中频信号，包括：

对所接收的信号进行变频、滤波和放大后形成多路中频信号。

进一步地，所述对每路数字信号进行数字正交下变频处理，再对数字正交下变频处理后的每路数字信号进行数字滤波处理后，得到多路滤波后的数字信号，包括：

对每路数字信号进行数字载波正弦的数字正交下变频运算和数字载波余弦的数字正交下变频运算，得到数字正交下变频后的数字信号；

对数字正交下变频后的数字信号进行FIR数字低通滤波，得到滤波后的数字信号。

进一步地，所述对每路滤波后的数字信号进行幅度误差校正和相位误差校正，包括：