寬帶多信號測向技術(shù)

1.快速傅里葉變換

寬帶多信號測向技術(shù)運用快速傅里葉變換可實現(xiàn)同時測量多個信號的方位。在討論寬帶多信號測向技術(shù)之前，有必要簡要地回顧一下快速傅里葉變換。

快速傅里葉變換是實施離散傅里葉變換的一種有效而高速的算法，它的基本原理是J.W.Cooley和J.W.Tukey于1965年在貝爾實驗室提出的。

快速傅里葉變換是一種面向記錄的算法，它的輸入是對被分析的信號取樣所得到的數(shù)據(jù)，總共有N個時域取樣數(shù)據(jù)。為了簡化快速傅里葉變換的計算，N被限制為2的乘冪?？焖俑道锶~變換的輸出是離散的復數(shù)頻譜，這個離散的復數(shù)頻譜總共有N個頻域點。但是，這N個頻域點并不完全獨立，前半部是多余的。因此，快速傅里葉變換的輸出只保留編號為的頻域點。這些復數(shù)的頻域點既包含了幅度信息，也包含了相位信息。

增大時域取樣點數(shù)N，也就增大了快速傅里葉變換輸出的頻域點，即提高了快速傅里葉變換的頻率分辨力。但是，這將

2.寬帶多信號測向的基本原理

快速傅里葉變換需要輸入被分析信號的N個取樣數(shù)據(jù)。能夠?qū)⒖焖俑道锶~變換運用于其中，從而實現(xiàn)寬帶多信號測向的測向方法，應(yīng)當屬于數(shù)字式測向方法。所謂數(shù)字式測向方法，是指這樣一類測向方法，測向接收機中的包含有來波方位信息的中頻信號被數(shù)字化，并且根據(jù)接收到的來波的中頻信號的幅度或相位的數(shù)值，按照所采用的測向算法進行數(shù)字運算而求出其到來 的方向。寬帶多信號測向是快速傅里葉變換同數(shù)字式測向方法相結(jié)合的產(chǎn)物。在寬帶多信號測向設(shè)備中，首先對寬帶測向接收機的中頻信號實施快速傅里葉變換，得到測向接收機帶內(nèi)各個來波的中頻信號的幅度和相位，然后對每一個來波的幅度或相位，執(zhí)行所采用的測向算法求出每一個來波的方位。

3.寬帶多信號測向設(shè)備舉例

成都華日通訊技術(shù)有限公司開發(fā)了FFT雙通道相關(guān)干涉儀測向設(shè)備和FFT單通道相關(guān)干涉儀測向設(shè)備。現(xiàn)以其FFT雙通道相關(guān)干涉儀測向設(shè)備為例來說明寬帶多信號測向是如何實現(xiàn)的。FFT是快速傅里葉變換的英文詞“fast Fourier transform”的縮寫詞。

成都華日通訊技術(shù)有限公司開發(fā)的這種測向設(shè)備的測向天線由九個天線元構(gòu)成。該測向設(shè)備的原理圖如圖1所示。

A0～A8這9個天線元按角度均勻地分布在一半徑為R的圓周上，且A0位于真北方位。

令天線元A1～A8上的感應(yīng)電壓相對于天線元A0（天線元A0通常稱之為“參考天線元”）上的感應(yīng)電壓的相位差分別為ψ01，ψ02，…，ψ08。理論上可以證明，這些相位差同來波的頻率f、方位角α、仰角θ以及測向天線的半徑R有如下關(guān)系式:

令（Φ01，Φ02，…，Φ08）=e，并稱之為理論樣本點。若方位角α以1