本技术涉及雷达信号处理,特别是一种多线极化天线相位干涉仪,用于同步估计目标的方向到达(DOA)和极化参数。该方法有效提高了现有技术的解模糊概率,提升了信号DOA和极化参数的估计精度。
背景技术
随着被动雷达测向系统的频率覆盖范围的扩展,在宽频带(0.8GHz~18GHz)范围内获取电磁波信号的DOA和极化参数面临严峻挑战。相较于标量干涉仪的DOA估计方法,基于多个线极化天线组成的相位干涉仪的DOA估计方法能够在低信噪比的情况下对宽频带信号具有更好的DOA估计性能和解模糊性能。
标量干涉仪通过空域相位差的测量值来进行无模糊DOA估计。其中,LBI(Long-Baseline Interferometer)算法利用短基线解长基线模糊的原理提出了一种快速稳健的DOA估计方法,但是通过短基线解长基线的方法会增大相位差误差,这导致DOA估计精度降低。同时这种方法也没有利用到电磁波信号的极化信息,无法得到极化参数。
相较于标量干涉仪,相位干涉仪的天线之间的相位差不仅包含空域相位差,还包含极化域相位差,因此可以对电磁波信号的极化参数进行估计。其中,Im-MPI(ImprovedMulti-baseline Polarized Interferometer method)算法通过对极化域相位差和空域相位差解耦合,实现了电磁波信号的极化参数估计。但是由于在解模糊的过程中没有充分利用到所有基线的相位差和幅度信息,极化域相位差和空域相位差解耦合受到极化失配的影响,这将导致解模糊概率受到限制。并且在信号极化参数估计的过程中,由于快拍数有限以及信号和噪声之间可能存在较小的相关性,导致功率估计存在误差,从而使得信号DOA和极化参数估计精度受限。
因此在宽频带信号DOA和极化参数估计中,研究如何充分利用所有基线的相位差和幅度信息进行极化域相位差和空域相位差解耦合来提高解模糊概率,如何降低功率估计误差来解决信号DOA和极化参数估计精度低的问题是十分必要的。
实现思路