基于广义相位谱对干扰源测向方法的研究

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1、36航天电子对抗第30卷第1期0引言基于广义相位谱对干扰源测向方法的研究李建祥，夏宇垠，陆伯祥(中国航天科工集团8511研究所，江苏南京210007)摘要：针对无源系统对噪声调频干扰源进行测向的问题，在研究宽带信号的数字鉴相算法的基础上，提出了一种采用多通道信号、基于广义相位谱(GPS)的测向算法。先把阵元接收到的信号变换到频域，然后运用广义相位谱对互谱相位差加权处理，进而估计出宽带噪声调频信号的波达角。仿真实验的结果表明，该测向方法对不同带宽的干扰信号都可保证较高的测向精度。关键词：干扰源；广义相位

2、谱；测向中图分类号：TN911文献标识码：ANoise_frequencymodulationjammerdirectionfindingmethodbasedongeneraIizedphasespectrummethodLiJian)【iang，XiaYuyin，LuBo】【iang(No．8511ResearchInstituteofCASIC，Nanjing210007，Jiangsu，China)Abst髓ct：Tofindthedirectionofnoise_frequencymodul

3、ationjammeru5ingpassivesystems，thealgorithmforphasediscriminatingofwidebandsignalisstudied．Anewmethodusingmulti．channeldatabasedongeneralizedphasespectrumispresented．Firstly，thesignalsreceivedbythearrayaretransformedint0frequencydomain．ThenDOAestimation

4、ofwidebandnoiseFMsignalsisgotthrou曲thephaseofcrossspectrumviatheGPSweighting．Experimentalresultsillustratethattheproposedmethodachieveswellperformanceforjammingsignalswithdifferentbandwidth．Keywords：jammer；generalizedphasespectrum(GPS)method；directionfi

5、nding有源干扰是雷达电子对抗的主要手段，按照干扰信号作用的原理可以分为压制性干扰和欺骗性干扰两种类型[1]。在压制性干扰中，噪声调频信号由于具有较宽的干扰带宽和较大的噪声功率，是目前雷达电子对抗中最常用的干扰形式。同时，由于该类信号具有低截获概率的特性，采用噪声调频信号的新体制雷达也开始应用于目标探测[2-引。因此，对产生噪声调频信号的敌方辐射源进行侦察和测向，是当今电子对抗研究领域的热点问题[4书]。传统无源系统对辐射源进行测向的有效工作前提是信号在相邻测向通道的幅度、相位随机变化小[1]。对于

6、宽带信号，信号带宽内的任一频率上只携带部分收稿日期：2013—11—11；2013—12—10修回。作者简介：李建祥(1988一)，男，硕士研究生，主要研究方向为信号与信息处理。能量。因此，对宽带信号带宽内的单根谱线进行鉴相的性能不会很好[7]。文献[8]利用阵元间的延时估计波达角，先对信号作FFT，将信号带宽内的每根谱线视作一个单频信号，对各谱线分别进行鉴相，对每个鉴相值计算信号到两接收阵元的延时估计值，然后对各延时估计值进行加权平均，充分利用信号的能量和频率信息，提高了延时估计精度，也就提高了测向

7、精度。受此启发，本文在研究噪声调频信号鉴相误差统计特性的基础上，提出了一种融合多通道信号估计时差来间接估计波达角度的方法。1基于广义相位谱的测向方法广义相位谱(GPS)测向实质上是一种通过估计时差来间接估计波达角度的方法。设某测向系统两天线之间的基线长度为d，信号到达方向与基线法向的夹角为口。若此时满足远场条件，则信号在两接收通道的时延幻为：幻一dsin口／c(1)垫!坐!!一李建祥，等：基于广义相位谱对干扰源测向方法的研究37式中，c为光速。通常情况下，时延幻非常小，在纳秒量级，一般考虑采用估计两通

8、道接收信号的相位差来估计时差。设窄带信号的载频为，。，则由时延引起的两接收通道信号之间的相位差为：△9—27c^￡d=27c^dsin∥f(2)显然，可以通过估计相位差间接得到波达角的估计：学=arcsin(c△≯／27c．厂。￡d)(3)由式(2)可见，对于窄带信号来说，两通道接收信号的相位差和通道接收信号的时延成正比关系。而对于具有一定的带宽的信号，可考虑从频域来观测时延在不同频率处引起的相位差。广义相位谱(GPS)延时估计理论[9]通过预滤波对信号