基于PLD硬件处理的数字式多基线干涉仪测向技术第1期2006年2月中日•毫'掌If学研宪f竞尊权JournalofCAEITVol.lNo.lFeb.2006岛JO"'ll:；糠|1鲁藏季：」瓢,{基于PLD硬件处理的数字式多基线干涉仪测向技术梁国富，何晓明(中国电子科技集团公司第51研究所，上海201802)摘要:提出了一种新的干涉仪测向处理技术一一基于PLD硬件处理的数字式多基线干涉仪测向技术，对高速带通欠采样，数字鉴相，数字测频及解模糊算法等相关的技术进行了详细的阐述,最后给出了工程样机性能测试结果，并与国内外相关设备的技术性能进行了对比.关键词:PLD硬件处理;数字式干涉仪;带通欠采样中图分类号:TN971文献标识码:A文章编号:1673—5692(20o6)01—081—05DFu[lgdigitalnmlti一baselineinterferometerbasedonPLDpmcessi〜LiangGuo一fuHeXiao一ng(ShanghaiResearchlnstituteofMicrowaveEquipme〜,Shanghai201802)Abstract:AnewprocessingtechniqueofDFusingdigitalmulti——baselineinterferometerbasedonpro-grammablelogicdevice(PLD)ispresentedinthispaper.Abriefintroductionofitsoperationalprinciplesandim・plementationisHalsogivenherein.Thekeytechniques,suchashighs划bandpassundersampling,digitalphasediscriminator(DPD),digitalfrequencymeasuremen-tandnewalgorithmfbrambigui〜solution剖detailed.Andthetestresultofperformance-oftheengineeringprototypeisgivenfinally.andcompareitwithsimilarproducts如road.Keywords:ProcessingbasedonPLD;Digitalinterferometer;Bandpassundersampling1引言民用方而具有广泛的应用前景.近20年來的多次局部战争说明，以卫星为平台进行空间电子侦察是现代国防和现代战争不可缺少的战略手段•以卫星为平台的电子侦察系统，对搭载的任务设备的体积，重量，功耗等有相当严格的要求.干涉仪测向技术的主要优点是测向准确度较高，但随着基线的增加，组成设备的体积较大，重量较重及成本高;且在传统的干涉仪中其测向准确度由于受模拟鉴相器等部件的限制而无法进一步提高.如果采用数字技术不仅能很好地解决这些关键问题，整个干涉仪测向设备的体积和重量也将大幅度地减小，而且当射频数字化与相应的处理系统结合时还可以发挥多功能的优势•该项技术在军用和刊攵稿日ffi；2005.10-06修订日期:2006-01—202干涉仪测向的基本原理干涉仪测向接收机最基本的组成如图1所示.图1干涉仪测向基本原理框图两个接4的天线A1和A2相距为D.当一个波长为的雷达辐射平而波，与天线视轴夹角为0的方向传播而來，它到达两个天线A1和A2的相位差为：82基于PLD硬件处理的数字式多基线干涉仪测向技术2006年第1期■■孥Dsi胡删通过测量相位差，就能得到信号的到达角().而相位差的测景通过鉴相器来完成.干涉仪鉴相器所输出的鉴相值是以27c为周期的•由于干涉仪是以视轴为对称的，因此，如果令(1)式中的在一7c一+7c范围内变化,则可求出干涉仪测向接收机的最大测角范围为：e=±sinDsin(2)下面分析干涉仪测向接收机所能达到的测向准确度.通常情况是根据所要求的测向准确度来选择干涉仪的最长基线，而一旦选定了干涉仪测向接收机的基线长度，则式(1)中的D即为常量.通过对(1)式中其他变量求全微分.==D.cos0d0一=D.sin0d%r,.用增量表示的各项误差对测向的影响：A0=-t-tan0Dcos0(4)2兀？？九从上式可以看出：a.测向误差主要由相位测量误差△和信号频率漂移所引起.b.测向课差与方位角8有关:当辐射源的到达角与天线视轴一致时(e二0o),测向课差最小;而当辐射源与天线视轴垂直时(e=90〜),测向误差最大.e.对于相同的基线长度，其测向的准确度与频率成正比;换而言之，对于相同频率,加大两个天线的间距D,即增长基线长度,可以减小测向误差.干涉仪设备完成准确测向,要解决两个问题:测向精度和测向模糊度•测向精度由最长基线保证，测向模糊度由多基线解决.3数字式多基线干涉仪设备组成数字式多基线干涉仪测向设备由天线阵，接收通道，数据采集,数字信号处理，控制等单元组成.原理框图如图2所示.在图2中各个接收通道,通过同一个本振源捉供的本振信号将射频信号下变频到中频，进入A/D的带通信号瞬时带宽为20...