干涉仪测向技术matlab算法仿真,相位干涉仪测向算法的Simulink仿真

0引言无线电测向是利用无线电定向测量设备确定正在工作的目标无线电发射台(辐射源)的方位的过程,在无线电管理领域有着极其重要的作用。无线电测向的物理基础是无线电波在均匀媒质中传播的匀速直线特性以及定向天线接收电波的方向性。所有的测向设备从测量技术的本质上来说,都是利用天线输出信号在振幅或相位上反映出来的与目标来波方位有关的特性进行测量。相位干涉仪测向算法顾名思义是利用无线电信号到达测向天线的相位信息来进行测向的,这种算法不受信号强度衰减的影响,与振幅法相比具有更高的测向精度[1]。Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中[2-4]。本文将利用Simulink对相位干涉仪侧向算法的理论原理及实现过程进行仿真1相位干涉仪测向原理相位法测向是通过测量两副或多副位于不同波前的天线输出信号的相位差进行测向,是无线电测向的一种重要技术手段,该方法可以利用计算机进行快速计算,在无线电测向领域已得到广泛应用[5]。以单基线干涉仪测向为例,其电波到达相邻天线阵元形成的波程差如图1所示[6-7]。图中测向天线阵由两个阵元组成,假设辐射源与阵元相距很远,所以可认为辐射源发射到阵元1和2的信号平行。假设阵元1和阵元2之间的间距为d,来波方向与阵列法线方向的夹角为θ。测向的实质是测量夹角θ。阵元1和阵元2接收到的信号传播存在波程差,因而也存在相位差。设阵元1接收信号为图1电波到达相邻天线元形成的波程差r2(t)=s (t)=Ecos (2πf0t)则阵元2的接收信号为r1(t)=s (t-τ)=Ecos (2πf0t-2πdsinθλ)其中λ=c/f0为信号波长。从上可以看出,信号传播距离差为Δl=d×sinθ,则相位差为:Δφ=2π×d×sinθ/λ实际中d、λ均已知,所以只要得到阵元1和2接收信号的相位差,便可以求出θ。需要注意的是,为了避免相位模糊问题,常需要满足条件Δφ