一种天线领域中的测角方法技术

一种天线领域中的测角方法，包括：S1：求取天线单元之间相位差

ANGLE MEASUREMENT METHOD IN ANTENNA FIELD

【技术实现步骤摘要】
一种天线领域中的测角方法
本专利技术属于天线测角领域，具体说是一种天线领域中的测角方法。
技术介绍
测角即是测定目标的俯仰角和方位角，它是目标定向、精确制导的重要组成部分。现有的雷达测角算法很多，如比幅法、比相法、阵列扫描测角、单脉冲测角、超分辨测角等。比相法测角范围主要与天线间距、雷达信号频率有关，现有的测角范围较小，超出一定范围之后，测量的角度发生突变，需要进行一定的补偿；且在频谱中相位信息不准确，运算量较大。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述缺点和不足，本专利技术提供了一种天线领域中的测角方法，通过先将时域信号相加和相减，使得频谱中相位信息更准确，在满足系统性能要求的情况下还可以减小运算量。为实现上述目的，本专利技术提供了一种天线领域中的测角方法，包括：S1：求取天线单元之间相位差S2：求取相位误差信号P，得出相位误差信号P的模值；S3：根据天线单元之间相位差与相位误差信号P的模值，得到所求角度α的绝对值；S4：对P的虚部进行判决，若为负数，则α为正，α＝|α|，若为正数，则α为负，α＝-|α|。进一步的，求取天线单元之间相位差的方法包括：首先求出目标距离接收天线Ⅰ的距离R1，目标距离接收天线Ⅱ的距离R2；设接收天线间距为d，系统发射信号波长为λ，FFT变换点数为N_FFT,d＝M1M2表示M1与M2点之间距离，目标所在角度为α＝∠AOY，目标距离天线中心的距离为R＝AO，则根据余弦定理可知：因为d<<R,故上式中的d的二次项可省略，由此可得同理可得进一步的，天线单元之间相位差为进一步的，求取相位误差信号P的方法中设天线的频谱之和为P1，频谱之差为P2，步骤如下：Sa.分别对天线接收到的时域数据进行FFT变换，得到信号频谱；Sb.对Sa中频谱信息进行门限检测，得到目标所在频谱中的位置k，当含有多个目标时，k为数组；Sc.将Sb中得到的频谱中位置k的值分别进行相加和相减处理，得到P1和P2；Sd.将Sc中得到的P1除以P2，得到相位误差信号P。进一步的，求取相位误差信号P的方法步骤为：SA.分别对接收天线的时域数据进行相加和相减处理；SB.将SA中得到的时域数据分别进行FFT变换，得到频谱P3和频谱P4；SC.对SB得到的频谱P4进行恒虚警检测，得到目标在频谱中的位置k；SD.分别将SB中得到的P3和P4对应位置k的数值进行相除，得到相位误差信号P；上述P1，P2，P3，P4，P均为虚数。更进一步的，相位误差信号P的模值为：更进一步的，所求角度α的绝对值为：作为更进一步的，判断相位差的虚部，如果小于0，则说明目标位于原点所在垂直轴的左半边；如果大于0则说明目标位于原点所在垂直轴的右半边；如果等于0，则说明目标位于原点所在垂直轴上。本专利技术由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：1、比直接利用相位差测量目标方向性能优良很多；2、通过先将时域信号相加和相减，使得频谱中相位信息更准确，在满足系统性能要求的情况下还可以减小运算量。3、利用相位差信息的虚部是否为负数来判决目标的角度是在图1中y轴的左半边还是右半边，测角范围扩大。附图说明本专利技术共有附图3幅：图1为目标与天线位置示意图；图2为实施例1测角算法流程图；图3为实施例2测角算法流程图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。实施例1本实施例提供一种天线领域中的测角方法，包括：S1：求取天线单元之间相位差S2：求取相位误差信号P，得出相位误差信号P的模值：具体如下：设天线的频谱之和为P1，频谱之差为P2，步骤如下：Sa.分别对两个天线接收到的时域数据进行FFT变换，得到信号频谱；Sb.对Sa中频谱信息进行门限检测，得到目标所在频谱中的位置k，当含有多个目标时，k为数组；Sc.将Sb中得到的频谱中位置k的值分别进行相加和相减处理，得到P1和P2；Sd.将Sc中得到的P1除以P2，得到相位误差信号P；S3：根据天线单元之间相位差与相位误差信号P的模值，得到所求角度α的绝对值，即S4：对P的虚部进行判决，若为负数，则α为正，α＝|α|，若为正数，则α为负，α＝-|α|；判断相位差的虚部，如果小于0，则说明目标位于原点所在垂直轴的左半边；如果大于0则说明目标位于原点所在垂直轴的右半边；如果等于0，则说明目标位于原点所在垂直轴上。实施例2本实施例提供另一种天线领域中的测角方法，包括：S1：求取天线单元之间相位差S2：求取相位误差信号P，得出相位误差信号P的模值：具体如下：SA.分别对两个接收天线的时域数据进行相加和相减处理；SB.将SA中得到的时域数据分别进行FFT变换，得到频谱P3和频谱P4；SC.对SB得到的频谱P4进行恒虚警检测，得到目标在频谱中的位置k；SD.分别将SB中得到的P3和P4对应位置k的数值进行相除，得到相位误差信号P；上述P1，P2，P3，P4，P均为虚数。S3：根据天线单元之间相位差与相位误差信号P的模值，得到所求角度α的绝对值，即S4：对P的虚部进行判决，若为负数，则α为正，α＝|α|，若为正数，则α为负，α＝-|α|；判断相位差的虚部，如果小于0，则说明目标位于原点所在垂直轴的左半边；如果大于0则说明目标位于原点所在垂直轴的右半边；如果等于0，则说明目标位于原点所在垂直轴上。实施例3作为对实施例1或2的补充：假设天线Ⅰ和天线Ⅱ的时域数据是接收天线得到的数据经过混频之后得到的，最终输出目标所在的角度；设两个接收天线间距为d，系统发射信号波长为λ，FFT变换点数为N_FFT,如图1所示，d＝M1M2(表示M1与M2点之间距离，之后依此类推)，目标所在角度为α＝∠AOY，目标距离接收天线1的距离R1＝AM1，目标距离接收天线2的距离R2＝AM2，目标距离天线中心的距离为R＝AO，则根据余弦定理可知：因为d<<R,故上式中的d的二次项可省略，由此可得同理可得天线单元之间相位差为实施例1和实施例2的区别在于，实施例1运算量比实施例2小，但实施例2中门限检测性能比实施例1中要好，具体采用哪一个需要根据实际情况来选择。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线领域中的测角方法，其特征在于，包括：S1：求取天线单元之间相位差

【技术特征摘要】
1.一种天线领域中的测角方法，其特征在于，包括：S1：求取天线单元之间相位差S2：求取相位误差信号P，得出相位误差信号P的模值：求取过程中设天线的频谱之和为P1，频谱之差为P2，步骤如下：Sa.分别对天线接收到的时域数据进行FFT变换，得到信号频谱；Sb.对Sa中频谱信息进行门限检测，得到目标所在频谱中的位置k，当含有多个目标时，k为数组；Sc.将Sb中得到的频谱中位置k的值分别进行相加和相减处理，得到P1和P2；Sd.将Sc中得到的P1除以P2，得到相位误差信号P；S3：根据天线单元之间相位差与相位误差信号P的模值，得到所求角度α的绝对值；S4：对P的虚部进行判决，若为负数，则α为正，α＝|α|，若为正数，则α为负，α＝-|α|。2.根据权利要求1所述一种天线领域中的测角方法，其特征在于，求取天线单元之间相位差的方法包括：首先求出目标距离接收天线Ⅰ的距离R1，目标距离接收天线Ⅱ的距离R2；设接收天线间距为d，系统发射信号波长为λ，FFT变换点数为N_FFT,d＝M1M2表示M1与M2点之间距离，目标所在角度为α＝∠AOY，目标距离天线中心的距离为R＝AO，则根...

【专利技术属性】
技术研发人员：田雨农，苍柏，唐丽娜，
申请(专利权)人：大连楼兰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21