單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)及方法，涉及無線電測(cè)向技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將最優(yōu)化方法引入無線電測(cè)向領(lǐng)域，提供了一種單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)及方法，本發(fā)明采用一付已知方向特征的和定單向的定向天線接收無線電信號(hào)，并對(duì)接收到的無線電信號(hào)進(jìn)行處理，通過最優(yōu)化方法進(jìn)行測(cè)向。解決了現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)向靈敏度、精確度和測(cè)向速度不能兼顧的問題，提出了一種兼有高靈敏度、高精確度，對(duì)部件的一致性要求不高，能夠快速的測(cè)向的幅度測(cè)向系統(tǒng)及方法；同時(shí)還提供了一種能夠滿足最優(yōu)化計(jì)算所需數(shù)據(jù)的測(cè)向系統(tǒng)，可以對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，較快速地進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)向，并可利用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行事后測(cè)向。
【專利說明】
單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及無線電測(cè)向技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說涉及一種單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)及方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]—方面，社會(huì)的發(fā)展促使無線電事業(yè)迅速發(fā)展，無線電測(cè)向技術(shù)作為無線電監(jiān)測(cè)、 技術(shù)偵查和電子對(duì)抗的一項(xiàng)重要的技術(shù)手段，已得到業(yè)界越來越多的關(guān)注。根據(jù)測(cè)向原理的不同，測(cè)向體制可分為幅度法、相位法、多普勒法、時(shí)間差法和空間譜估計(jì)法等。
[0003]幅度法測(cè)向系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛運(yùn)用于無線電測(cè)向領(lǐng)域。幅度法按幅度信息利用方式的不同，可細(xì)分為最大信號(hào)法(也稱大音點(diǎn)法)、最小信號(hào)法 (也稱小音點(diǎn)法)和幅度比較法;按接收通道數(shù)量的不同，可細(xì)分為單通道和多通道兩種;按接收天線數(shù)量的不同，可細(xì)分為單天線和多天線兩種。對(duì)于多通道幅度法測(cè)向系統(tǒng)，系統(tǒng)要求每個(gè)波束天線和其接收通路都有著嚴(yán)格一致的幅度特性;而基于單接收通道的幅度法測(cè)向系統(tǒng)降低了各通道幅度特性不一致對(duì)系統(tǒng)測(cè)向性能的影響，其測(cè)向精度可得到大幅度提高，但時(shí)效性不如多通道幅度法測(cè)向系統(tǒng)。
[0004]目前已有的幅度法測(cè)向技術(shù)分別具有以下缺陷:1、最大信號(hào)法測(cè)向雖然測(cè)向靈敏度高，但測(cè)向精確度不高，測(cè)向速度慢。因?yàn)橐环矫妫?定向天線的方向圖在最大增益角度附近變化平緩，對(duì)角度變化不敏感;另一方面，需要大量的天線方位角-信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)對(duì)，才能得出最大信號(hào)所在的天線方位角。
[0005]2、最小信號(hào)法雖然測(cè)向精確度較高，但測(cè)向靈敏度不高，測(cè)向速度慢。因?yàn)橐环矫?，定向天線的方向圖在最小增益角度附近變化陡峭，但此處天線增益低；另一方面，需要大量的天線方位角-信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)對(duì)，才能得出最大信號(hào)所在的天線方位角。
[0006]3、已有的幅度比較法，幅度的比較由電路實(shí)現(xiàn)，對(duì)部件的一致性要求高，調(diào)試難度大，且只能進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)向。
[0007]第二方面，隨著無線電技術(shù)的迅猛發(fā)展，高速跳頻、擴(kuò)頻、時(shí)分復(fù)用、復(fù)雜調(diào)制等新技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，短脈沖信號(hào)、掃頻干擾等各種低截獲概率信號(hào)日益增多，利用傳統(tǒng)技術(shù)手段進(jìn)行無線電信號(hào)監(jiān)測(cè)面臨諸多困難，難以對(duì)瞬態(tài)信號(hào)和不同瞬時(shí)發(fā)射概率的同頻信號(hào)進(jìn)行測(cè)向。而數(shù)字熒光頻譜技術(shù)合理解決快速傅里葉變換(FFT)頻譜速度快而人眼觀察速度有限的瞬時(shí)頻譜幅度分布頻次分析顯示技術(shù)，可以在瞬時(shí)間內(nèi)累積大量的頻譜圖，累積效果用位圖顏色顯示，顏色對(duì)應(yīng)規(guī)則一般是紅色、橙色、黃色等暖色表明發(fā)生頻次 (即出現(xiàn)概率)較高，黑色、藍(lán)色、淺藍(lán)色等冷色表明發(fā)生頻次較低，還可以使用其它幅度等級(jí)方案。這樣就能將快速的、隱秘的信號(hào)變化過程用瞬時(shí)頻譜幅度分布頻次的形式展現(xiàn)出來，能夠偵測(cè)各種瞬態(tài)信號(hào)、同頻信號(hào)，滿足復(fù)雜電磁環(huán)境下的無線電監(jiān)測(cè)工作需要。典型的產(chǎn)品有美國泰克公司生產(chǎn)的H500/H600型便攜式實(shí)時(shí)頻譜分析儀和RSA6100A系列實(shí)時(shí)頻譜分析儀、德國羅德與施瓦茨公司生產(chǎn)ESMD型監(jiān)測(cè)接收機(jī)、美國是德科技公司生產(chǎn)的9020/ 9030型頻譜分析儀配置RTSA選件等等。利用數(shù)字熒光頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)向，就能夠解決瞬態(tài)信號(hào)和不同瞬時(shí)發(fā)射概率的同頻信號(hào)的測(cè)向難題，但傳統(tǒng)的測(cè)向方法大都不適用數(shù)字熒光頻譜。成都點(diǎn)陣科技有限公司對(duì)此作了有益的探索，2011年將數(shù)字熒光頻譜技術(shù)用于其 DZM-80型便攜式監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)中，震驚美國，導(dǎo)致美國泰克公司的H600型實(shí)時(shí)頻譜儀對(duì)中國的禁運(yùn)。從本質(zhì)上說，成都點(diǎn)陣科技有限公司當(dāng)時(shí)采用的仍然是最大信號(hào)法，申請(qǐng)了申請(qǐng)?zhí)枮?01110209773.7的“利用瞬時(shí)頻譜幅度分布頻次數(shù)據(jù)的無線電測(cè)向方法”發(fā)明專利，由于在主權(quán)利項(xiàng)表述得創(chuàng)新性不夠，未獲得專利權(quán)。
[0008]第三方面，最優(yōu)化方法也稱做運(yùn)籌學(xué)方法，是近幾十年形成的，它主要運(yùn)用數(shù)學(xué)方法研究各種系統(tǒng)的優(yōu)化途徑及方案，目的在于針對(duì)所研究的系統(tǒng)，求得一個(gè)合理運(yùn)用各子系統(tǒng)能力的最佳方案，發(fā)揮和提高系統(tǒng)的效能及效益，最終達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)目標(biāo)。在工業(yè)、 農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、商業(yè)、國防、建筑、通信、政府機(jī)關(guān)等各部門各領(lǐng)域的實(shí)際工作中，人們經(jīng)常會(huì)遇到求函數(shù)的極值或最大值最小值問題，這一類問題就是最優(yōu)化問題，而求解最優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)方法被稱為最優(yōu)化方法，它主要解決最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃、最優(yōu)分配、最佳設(shè)計(jì)、最優(yōu)決策、最優(yōu)管理等求函數(shù)最大值、最小值問題，包括線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃和智能優(yōu)化方法等。但迄今尚未用于無線電測(cè)向領(lǐng)域。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明將最優(yōu)化方法引入無線電測(cè)向領(lǐng)域，提供了一種單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)及方法，本發(fā)明采用一付已知方向特征的定向天線接收無線電信號(hào)，并對(duì)接收到的無線電信號(hào)進(jìn)行處理，通過最優(yōu)化方法進(jìn)行測(cè)向。本發(fā)明的目的在于:解決現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)向靈敏度、精確度和測(cè)向速度不能兼顧的問題， 提出了一種兼有高靈敏度、高精確度，對(duì)部件的一致性要求不高，能夠快速的測(cè)向的幅度測(cè)向系統(tǒng)及方法；同時(shí)還提供了一種能夠滿足最優(yōu)化計(jì)算所需數(shù)據(jù)的測(cè)向系統(tǒng)，可以對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，快速地進(jìn)行測(cè)向。
[0010]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)，其特征在于:包括一付用于手動(dòng)或自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的、已知方向特征的和定單向的定向天線；用于接收定向天線接收到的無線電信號(hào)，并將接收到的無線電信號(hào)的幅頻特征處理為熒光頻譜數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)接收設(shè)備；用于與監(jiān)測(cè)接收設(shè)備連接，并處理監(jiān)測(cè)接收設(shè)備測(cè)得的熒光頻譜數(shù)據(jù)，進(jìn)行無線電測(cè)向的微處理器；用于與微處理器連接，并在微處理器的控制下與定向天線以相同方向相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)的，測(cè)量定向天線所指向方位角的電子羅盤；所述定向天線與監(jiān)測(cè)接收設(shè)備通信連接，所述監(jiān)測(cè)接收設(shè)備與微處理器雙向通信連接，所述電子羅盤與微處理器雙向通信連接，所述電子羅盤與定向天線固定連接，并隨定向天線以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]所述定向天線包括對(duì)數(shù)周期天線、八木天線、喇叭天線、雙脊喇叭天線或復(fù)合環(huán)天線。
[0012]所述監(jiān)測(cè)接收設(shè)備包括熒光頻譜無線電接收機(jī)或熒光頻譜儀。
[0013]單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，其特征在于:通過一付已知方向特征的且定單向的定向天線，接收無線電信號(hào)；通過電子羅盤測(cè)量定向天線指向的方位角；通過監(jiān)測(cè)接收設(shè)備接收定向天線接收到的無線電信號(hào)，并將接收到的無線電信號(hào)的幅頻特征處理為熒光頻譜數(shù)據(jù)；通過微處理器接收電子羅盤測(cè)量的定向天線指向的方位角和監(jiān)測(cè)接收設(shè)備測(cè)量的熒光頻譜數(shù)據(jù)，獲得不同方位角上特定頻率和特定瞬時(shí)概率的實(shí)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度；在微處理器中，采用最優(yōu)化方法進(jìn)行建模，以信號(hào)方位角為決策變量，以不同方位角上特定頻率的實(shí)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度與根據(jù)定向天線的天線特性推算的信號(hào)強(qiáng)度之間偏差的累積量為目標(biāo)函數(shù)，建立無約束非線性規(guī)劃模型；通過微處理器進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，求解特定頻率上特定瞬時(shí)概率的信號(hào)來波方向，使得偏差累積量最小的信號(hào)方位角即是信號(hào)來波方向。
[0014]所述定向天線進(jìn)行測(cè)量的方位角的數(shù)量N滿足N彡CEIU360 + S)，且N彡3,任意2個(gè)相鄰方位的夾角不大于S，其中S表示定向天線的主波束寬度。
[0015]所述無約束非線性規(guī)劃模型為最小二乘法模型或最小距離法模型。
[0016]所述最小距離法模型包括最小曼哈頓距離模型、最小歐式距離模型或最小切比雪夫距離模型。
[0017]所述定向天線的旋轉(zhuǎn)方式為手動(dòng)旋轉(zhuǎn)式或自動(dòng)旋轉(zhuǎn)式。
[0018]對(duì)于連續(xù)發(fā)射或者發(fā)射概率高的信號(hào)，在微處理器上以自動(dòng)測(cè)量方式接收無線電信號(hào)。
[0019]對(duì)于發(fā)射概率低的信號(hào)，在微處理器上以人工確認(rèn)測(cè)量的方式接收無線電信號(hào)， 以確保接收到有效數(shù)據(jù)。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所帶來的有益的技術(shù)效果表現(xiàn)在:1、本發(fā)明公開的測(cè)向系統(tǒng)，兼有最大信號(hào)法、最小信號(hào)法和已有幅度比較法的優(yōu)點(diǎn)，充分利用了定向天線的所有方向特性，測(cè)向靈敏度高，測(cè)向精確度也高，而且對(duì)部件的一致性要求不高;為最優(yōu)化計(jì)算提供數(shù)據(jù)支撐，不僅能夠?qū)崟r(shí)測(cè)向，也能夠利用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)事后測(cè)向。
[0021]2、本發(fā)明還提供了一種最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，本發(fā)明公開的測(cè)向方法可以達(dá)到實(shí)時(shí)測(cè)向，本發(fā)明的測(cè)向方法兼有最大信號(hào)法、最小信號(hào)法和已有幅度比較法的優(yōu)點(diǎn)，充分利用了定向天線的所有方向特性，測(cè)向靈敏度高，測(cè)向精確度也高，而且對(duì)部件的一致性要求不高;為最優(yōu)化計(jì)算提供數(shù)據(jù)支撐，不僅能夠?qū)崟r(shí)測(cè)向，也能夠利用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)事后測(cè)向。
[0022]3、本發(fā)明的測(cè)向方法，以信號(hào)方位角為決策變量，以不同方位角上特定頻率和特定瞬時(shí)概率的實(shí)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度與根據(jù)定向天線的天線特性推算的信號(hào)強(qiáng)度之間偏差的累積量為目標(biāo)函數(shù)，建立無約束非線性規(guī)劃模型;并通過微處理器進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，求解特定頻率上的信號(hào)來波方向，使得偏差累積量最小的信號(hào)方位角即是信號(hào)來波方向，實(shí)現(xiàn)了無線電信號(hào)的實(shí)時(shí)測(cè)向，與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明方法的效果表現(xiàn)在:測(cè)向速度比傳統(tǒng)的最大信號(hào)法和最小信號(hào)法快。因?yàn)閷?duì)于長發(fā)信號(hào)，采用連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)天線的方式時(shí)，定向天線不必旋轉(zhuǎn)滿360°，可以缺省定向天線主波束寬度和120°兩者中的最小角度，就能夠準(zhǔn)確測(cè)向；對(duì)于發(fā)射概率低的信號(hào)，以人工確認(rèn)測(cè)量的方式接收無線電信號(hào)時(shí)，只需要定向天線進(jìn)行測(cè)量的方位角的數(shù)量N滿足N多CEIU360 + S)，且N多3,任意2個(gè)相鄰方位的夾角不大于S，其中S表示定向天線的主波束寬度，就能夠準(zhǔn)確測(cè)向?！靖綀D說明】[0〇23]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0024] 實(shí)施例1作為本發(fā)明一較佳實(shí)施例，參照說明書附圖1，本實(shí)施例公開了:單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)，包括:一付用于手動(dòng)或自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的、已知方向特征的和定單向的定向天線；用于接收定向天線接收到的無線電信號(hào)，并將接收到的無線電信號(hào)的幅頻特征處理為熒光頻譜數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)接收設(shè)備；用于與監(jiān)測(cè)接收設(shè)備連接，并處理監(jiān)測(cè)接收設(shè)備測(cè)得的熒光頻譜數(shù)據(jù)，進(jìn)行無線電測(cè)向的微處理器；用于與微處理器連接，并在微處理器的控制下與定向天線以相同方向相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)的，測(cè)量定向天線所指向方位角的電子羅盤；所述定向天線與監(jiān)測(cè)接收設(shè)備通信連接，所述監(jiān)測(cè)接收設(shè)備與微處理器雙向通信連接，所述電子羅盤與微處理器雙向通信連接，所述電子羅盤與定向天線固定連接，并隨定向天線以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。[〇〇25] 實(shí)施例2作為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例，參照說明書附圖1，本實(shí)施例公開了:單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)，包括:一付用于手動(dòng)或自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的、已知方向特征的和定單向的定向天線；用于接收定向天線接收到的無線電信號(hào)，并將接收到的無線電信號(hào)的幅頻特征處理為熒光頻譜數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)接收設(shè)備；用于與監(jiān)測(cè)接收設(shè)備連接，并處理監(jiān)測(cè)接收設(shè)備測(cè)得的熒光頻譜數(shù)據(jù)，進(jìn)行無線電測(cè)向的微處理器；用于與微處理器連接，并在微處理器的控制下與定向天線以相同方向相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)的，測(cè)量定向天線所指向方位角的電子羅盤；所述定向天線與監(jiān)測(cè)接收設(shè)備通信連接，所述監(jiān)測(cè)接收設(shè)備與微處理器雙向通信連接，所述電子羅盤與微處理器雙向通信連接，所述電子羅盤與定向天線固定連接，并隨定向天線以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)；在本實(shí)施例中，定向天線可以是對(duì)數(shù)周期天線，也可以是八木天線，還可以是喇叭天線，還可以是雙脊喇叭天線，還可以是復(fù)合環(huán)天線。
[0026] 實(shí)施例3作為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例，參照說明書附圖1，本實(shí)施例公開了:單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)，包括:一付用于手動(dòng)或自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的、已知方向特征的和定單向的定向天線；用于接收定向天線接收到的無線電信號(hào)，并將接收到的無線電信號(hào)的幅頻特征處理為熒光頻譜數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)接收設(shè)備；用于與監(jiān)測(cè)接收設(shè)備連接，并處理監(jiān)測(cè)接收設(shè)備測(cè)得的熒光頻譜數(shù)據(jù)，進(jìn)行無線電測(cè)向的微處理器；用于與微處理器連接，并在微處理器的控制下與定向天線以相同方向相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)的，測(cè)量定向天線所指向方位角的電子羅盤；所述定向天線與監(jiān)測(cè)接收設(shè)備通信連接，所述監(jiān)測(cè)接收設(shè)備與微處理器雙向通信連接，所述電子羅盤與微處理器雙向通信連接，所述電子羅盤與定向天線固定連接，并隨定向天線以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)；在本實(shí)施例中，定向天線可以是對(duì)數(shù)周期天線，也可以是八木天線，還可以是喇叭天線，還可以是雙脊喇叭天線，還可以是復(fù)合環(huán)天線；在本實(shí)施例中監(jiān)測(cè)接收設(shè)備可以是熒光頻譜無線電接收機(jī)，也可以是熒光頻譜儀。
[0027]實(shí)施例4作為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例，本實(shí)施例公開了:單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，通過一付已知方向特征的且定單向的定向天線，接收無線電信號(hào);通過電子羅盤測(cè)量定向天線指向的方位角;通過監(jiān)測(cè)接收設(shè)備接收定向天線接收到的無線電信號(hào)，并將接收到的無線電信號(hào)的幅頻特征處理為熒光頻譜數(shù)據(jù);通過微處理器接收電子羅盤測(cè)量的定向天線指向的方位角和監(jiān)測(cè)接收設(shè)備測(cè)量的熒光頻譜數(shù)據(jù)，獲得不同方位角上特定頻率和特定瞬時(shí)概率上的實(shí)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度;通過微處理器進(jìn)行最優(yōu)化建模，以信號(hào)方位角為決策變量，以不同方位角上特定頻率和特定瞬時(shí)概率上的實(shí)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度與根據(jù)定向天線的天線特性推算的信號(hào)強(qiáng)度之間偏差的累積量為目標(biāo)函數(shù)，建立無約束非線性規(guī)劃模型;通過微處理器進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，求解特定頻率上特定瞬時(shí)概率的信號(hào)來波方向，使得偏差累積量最小的信號(hào)方位角即是信號(hào)來波方向。
[0028]實(shí)施例5作為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例，本實(shí)施例公開了:單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，通過一付已知方向特征的且定單向的定向天線，接收無線電信號(hào);通過電子羅盤測(cè)量定向天線指向的方位角;通過監(jiān)測(cè)接收設(shè)備接收定向天線接收到的無線電信號(hào)，并將接收到的無線電信號(hào)的幅頻特征處理為熒光頻譜數(shù)據(jù);通過微處理器接收電子羅盤測(cè)量的定向天線指向的方位角和監(jiān)測(cè)接收設(shè)備測(cè)量的熒光頻譜數(shù)據(jù)，獲得不同方位角上特定頻率和特定瞬時(shí)概率上的實(shí)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度;通過微處理器進(jìn)行最優(yōu)化建模，以信號(hào)方位角為決策變量，以不同方位角上特定頻率和特定瞬時(shí)概率上的實(shí)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度與根據(jù)定向天線的天線特性推算的信號(hào)強(qiáng)度之間偏差的累積量為目標(biāo)函數(shù)，建立無約束非線性規(guī)劃模型;通過微處理器進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，求解特定頻率上特定瞬時(shí)概率的信號(hào)來波方向，使得偏差累積量最小的信號(hào)方位角即是信號(hào)來波方向；在本實(shí)施例中，定向天線旋轉(zhuǎn)的角度不需要滿足360°，只需要滿足360 °-S或者240°中較大一個(gè)幅度范圍，就可以滿足無線電測(cè)向；在本實(shí)施例中，定向天線在設(shè)定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行測(cè)量的方位角的數(shù)量需要滿足N多CEIU360 + S)，且N多3,且任意2個(gè)相鄰方位的夾角不大于S，其中S表示定向天線的主波束寬度。[〇〇29] 實(shí)施例6作為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例，本實(shí)施例公開了:單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，通過一付已知方向特征的且定單向的定向天線，接收無線電信號(hào);通過電子羅盤測(cè)量定向天線指向的方位角;通過監(jiān)測(cè)接收設(shè)備接收定向天線接收到的無線電信號(hào)，并將接收到的無線電信號(hào)的幅頻特征處理為熒光頻譜數(shù)據(jù);通過微處理器接收電子羅盤測(cè)量的定向天線指向的方位角和監(jiān)測(cè)接收設(shè)備測(cè)量的熒光頻譜數(shù)據(jù)，獲得不同方位角上特定頻率和特定瞬時(shí)概率上的實(shí)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度;通過微處理器進(jìn)行最優(yōu)化建模，以信號(hào)方位角為決策變量，以不同方位角上特定頻率和特定瞬時(shí)概率上的實(shí)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度與根據(jù)定向天線的天線特性推算的信號(hào)強(qiáng)度之間偏差的累積量為目標(biāo)函數(shù)，建立無約束非線性規(guī)劃模型;通過微處理器進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，求解特定頻率上特定瞬時(shí)概率的信號(hào)來波方向，使得偏差累積量最小的信號(hào)方位角即是信號(hào)來波方向；在本實(shí)施例中，定向天線旋轉(zhuǎn)的角度不需要滿足360°，只需要滿足360 °-S或者240°中較大一個(gè)幅度范圍，就可以滿足無線電測(cè)向；在本實(shí)施例中，定向天線在設(shè)定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行測(cè)量的方位角的數(shù)量需要滿足N多CEIU360 + S)，且N多3,且任意2個(gè)相鄰方位的夾角不大于S，其中S表示定向天線的主波束寬度；在本實(shí)施例中，建立的無約束非線性規(guī)劃模型，可以是通過最小二乘法建立的最小二乘法模型，也可以是通過最小距離法建立的最小距離法模型;通過最小距離法建立模型時(shí)， 還可以建立最小曼哈頓距離模型，也可以建立最小歐式距離模型，還可以建立最小切比雪夫距離模型。
[0030] 實(shí)施例7作為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例，本實(shí)施例公開了單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，本實(shí)施例是在實(shí)施例5或6上作出的進(jìn)一步的補(bǔ)充，在本實(shí)施例中，定向天線的旋轉(zhuǎn)方式可以是手動(dòng)式旋轉(zhuǎn)，也可以是自動(dòng)式旋轉(zhuǎn)，自動(dòng)式旋轉(zhuǎn)可以是電動(dòng)旋轉(zhuǎn);而測(cè)量方式根據(jù)無線電信號(hào)的不同，可以采用不同的測(cè)量方式，對(duì)于連續(xù)發(fā)射或者發(fā)射概率高的信號(hào)，在微處理器上以自動(dòng)測(cè)量方式接收無線電信號(hào)；對(duì)于發(fā)射概率低的信號(hào)，在微處理器上以人工確認(rèn)測(cè)量的方式接收無線電信號(hào)，以確保接收到有效數(shù)據(jù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)，其特征在于:包括一付用于手動(dòng)或自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的、已知方向特征的和定單向的定向天線；用于接收定向天線接收到的無線電信號(hào)，并將接收到的無線電信號(hào)的幅頻特征處理為 熒光頻譜數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)接收設(shè)備；用于與監(jiān)測(cè)接收設(shè)備連接，并處理監(jiān)測(cè)接收設(shè)備測(cè)得的熒光頻譜數(shù)據(jù)，進(jìn)行無線電測(cè) 向的微處理器；用于與微處理器連接，并在微處理器的控制下與定向天線以相同方向相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng) 的，測(cè)量定向天線所指向方位角的電子羅盤；所述定向天線與監(jiān)測(cè)接收設(shè)備通信連接，所述監(jiān)測(cè)接收設(shè)備與微處理器雙向通信連 接，所述電子羅盤與微處理器雙向通信連接，所述電子羅盤與定向天線固定連接，并隨定向 天線以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。2.如權(quán)利要求1所述的單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)，其特征在于:所述 定向天線包括對(duì)數(shù)周期天線、八木天線、喇叭天線、雙脊喇叭天線或復(fù)合環(huán)天線。3.如權(quán)利要求1所述的單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向系統(tǒng)，其特征在于:所述 監(jiān)測(cè)接收設(shè)備包括熒光頻譜無線電接收機(jī)或熒光頻譜儀。4.單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，其特征在于:通過一付已知方向特征的且定單向的定向天線，接收無線電信號(hào)；通過電子羅盤測(cè)量定向天線指向的方位角；通過監(jiān)測(cè)接收設(shè)備接收定向天線接收到的無線電信號(hào)，并將接收到的無線電信號(hào)的幅 頻特征處理為熒光頻譜數(shù)據(jù)；通過微處理器接收電子羅盤測(cè)量的定向天線指向的方位角和監(jiān)測(cè)接收設(shè)備測(cè)量的熒 光頻譜數(shù)據(jù)，獲得不同方位角上特定頻率和特定瞬時(shí)概率的實(shí)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度；在微處理器中，采用最優(yōu)化方法進(jìn)行建模，以信號(hào)方位角為決策變量，以不同方位角上 特定頻率的實(shí)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度與根據(jù)定向天線的天線特性推算的信號(hào)強(qiáng)度之間偏差的累積量 為目標(biāo)函數(shù)，建立無約束非線性規(guī)劃模型；通過微處理器進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，求解特定頻率上特定瞬時(shí)概率的信號(hào)來波方向，使得 偏差累積量最小的信號(hào)方位角即是信號(hào)來波方向。5.如權(quán)利要求4所述的單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，其特征在于:所述 定向天線進(jìn)行測(cè)量的方位角的數(shù)量N滿足N多CEIU360 + S)，且N多3,任意2個(gè)相鄰方位的夾 角不大于S，其中S表示定向天線的主波束寬度。6.如權(quán)利要求4所述的單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，其特征在于:所述 無約束非線性規(guī)劃模型為最小二乘法模型或最小距離法模型。7.如權(quán)利要求6所述的單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，其特征在于:所述 最小距離法模型包括最小曼哈頓距離模型、最小歐式距離模型或最小切比雪夫距離模型。8.如權(quán)利要求4或5所述的單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，其特征在于: 所述定向天線的旋轉(zhuǎn)方式為手動(dòng)旋轉(zhuǎn)式或自動(dòng)旋轉(zhuǎn)式。9.如權(quán)利要求4所述的單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，其特征在于:對(duì)于 連續(xù)發(fā)射或者發(fā)射概率高的信號(hào)，在微處理器上以自動(dòng)測(cè)量方式接收無線電信號(hào)。10.如權(quán)利要求4所述的單天線最優(yōu)化比幅熒光頻譜無線電測(cè)向方法，其特征在于:對(duì)于發(fā)射概率低的信號(hào)，在微處理器上以人工確認(rèn)測(cè)量的方式接收無線電信號(hào)，以確保接收 到有效數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G01S3/20GK105954708SQ201610461562
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】白宇軍, 邱承躍
【申請(qǐng)人】成都點(diǎn)陣科技有限公司