兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (1): 97-104.doi: 10.12382/bgxb.2022.0433
收稿日期:
2022-05-24
上线日期:
2024-01-30
通讯作者:
基金资助:
WANG Xinwei, YAN Xiaopeng, HAO Xinhong, CHEN Qile*(), HUANG Dingkun
Received:
2022-05-24
Online:
2024-01-30
摘要:
为提高脉冲多普勒(Pulse Doppler,PD)引信的波达方向(Direction of Arrival,DOA)分辨率,利用引信的运动特性,将不同时刻下的回波数据进行组合,合成一个大孔径的虚拟阵列,达到扩展孔径的目的,并利用数字波束形成(Digital Beam Forming,DBF)实现对目标的高分辨角度估计。针对合成虚拟阵列非均匀性导致DBF计算复杂度高的问题,将合成虚拟阵列分解为固有子阵与运动子阵,分别进行DBF处理后并用两波束的乘积代替合成虚拟阵列的波束,在保证高角度分辨率的同时,降低对合成虚拟阵列直接进行DBF运算的复杂度。仿真与实验结果表明,在较少阵元的情况下该方法有效地提高了PD引信的DOA分辨率。
中图分类号:
王新伟, 闫晓鹏, 郝新红, 陈齐乐, 黄鼎琨. 基于合成虚拟阵列的脉冲多普勒引信高分辨DOA估计方法[J]. 兵工学报, 2024, 45(1): 97-104.
WANG Xinwei, YAN Xiaopeng, HAO Xinhong, CHEN Qile, HUANG Dingkun. A High Resolution DOA Method Based on Synthetic Virtual Array for Pulse Doppler Fuze[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(1): 97-104.
参数 | 数值 |
---|---|
载频f0/GHz | 10 |
脉冲重频fm/kHz | 100 |
带宽ΔF/MHz | 5 |
引信速度/(m·s-1) | 500 |
信噪比/dB | 0~10 |
阵元间隔d | λ/2 |
接收阵列阵元数 | 14 |
表1 仿真参数
Table 1 Simulation parameters
参数 | 数值 |
---|---|
载频f0/GHz | 10 |
脉冲重频fm/kHz | 100 |
带宽ΔF/MHz | 5 |
引信速度/(m·s-1) | 500 |
信噪比/dB | 0~10 |
阵元间隔d | λ/2 |
接收阵列阵元数 | 14 |
目标 | 基于阵列分解的DBF 角度估计结果/(°) | 合成阵列直接DBF 角度估计结果/(°) |
---|---|---|
目标1 | 29.70 | 29.69 |
目标2 | 32.22 | 32.27 |
目标3 | 39.63 | 39.51 |
目标4 | 42.18 | 42.51 |
表2 多目标下两种DBF方法的角度估计
Table 2 DOA estimation of two DBF methods under the multiple targets
目标 | 基于阵列分解的DBF 角度估计结果/(°) | 合成阵列直接DBF 角度估计结果/(°) |
---|---|---|
目标1 | 29.70 | 29.69 |
目标2 | 32.22 | 32.27 |
目标3 | 39.63 | 39.51 |
目标4 | 42.18 | 42.51 |
信噪比/ dB | 目标 | 基于阵列分解的DBF 角度估计结果/(°) | 合成阵列直接DBF 角度估计结果/(°) |
---|---|---|---|
5 | 目标1 | 29.62 | 29.71 |
目标2 | 32.27 | 32.41 | |
0 | 目标1 | 29.63 | 29.67 |
目标2 | 32.31 | 32.37 |
表3 不同信噪比下两种DBF方法的角度估计
Table 3 DOA estimated results of two DBF methods under different SNRs
信噪比/ dB | 目标 | 基于阵列分解的DBF 角度估计结果/(°) | 合成阵列直接DBF 角度估计结果/(°) |
---|---|---|---|
5 | 目标1 | 29.62 | 29.71 |
目标2 | 32.27 | 32.41 | |
0 | 目标1 | 29.63 | 29.67 |
目标2 | 32.31 | 32.37 |
[1] |
赵惠昌. 无线电引信设计原理与方法[M]. 北京: 国防工业出版社, 2012:94-114.
|
|
|
[2] |
|
[3] |
|
[4] |
曹亮, 尹逊青, 秦丽. 脉冲多普勒引信抗干扰通道距离门优化设计[J]. 航空兵器, 2017(1):79-82.
|
|
|
[5] |
梁棠文, 李玉清, 蒲开忠, 等. 防空导弹引信设计及仿真技术[M]. 北京: 宇航出版社, 1995:199-250.
|
|
|
[6] |
崔占忠, 宋世和, 徐立新. 近炸引信原理[M]. 第3版. 北京: 北京理工大学出版社, 2009:112-119.
|
|
|
[7] |
doi: 10.1016/j.dt.2021.02.008 URL |
[8] |
李泽, 栗苹, 郝新红, 等. 脉冲多普勒引信抗有源噪声干扰性能研究[J]. 兵工学报, 2015, 36(6):1001-1008.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2015.06.006 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2015.06.006 |
|
[9] |
肖泽龙, 张恒, 董浩, 等. 多普勒对空引信回波分析及碰炸优先判决准则研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(10):1820-1827.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2016.10.008 |
|
|
[10] |
|
[11] |
doi: 10.1016/j.polar.2020.100595 URL |
[12] |
王瑞, 马艳. 基于分数阶傅里叶变换的线性调频脉冲信号波达方向估计[J]. 兵工学报, 2014, 35(3): 421-427.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2014.03.020 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2014.03.020 |
|
[13] |
|
[14] |
doi: 10.1109/29.32276 URL |
[15] |
doi: 10.1016/j.sigpro.2017.08.013 URL |
[16] |
doi: 10.1109/5.659495 URL |
[17] |
doi: 10.1049/tje2.v2019.21 URL |
[18] |
潘曦, 佟颖, 王华阳. 球谐域传播算子快速声定向算法[J]. 兵工学报, 2018, 39(10):1936-1944.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2018.10.008 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2018.10.008 |
|
[19] |
doi: 10.1109/TVT.25 URL |
[20] |
doi: 10.1016/j.dsp.2019.06.008 URL |
[1] | 单泽彪, 常立民, 刘小松, 王宇祥. 基于自然对数复合函数近似l0范数的DOA估计[J]. 兵工学报, 2023, 44(5): 1521-1528. |
[2] | 毛卫宁, 钱进. 基于子阵协方差矩阵的线列阵扩展[J]. 兵工学报, 2022, 43(5): 1129-1134. |
[3] | 李剑锋, 闫晓鹏, 郝新红, 于洪海. 基于生成对抗网络的伪码调相脉冲多普勒引信引导式干扰方法[J]. 兵工学报, 2022, 43(10): 2534-2544. |
[4] | 于洪海, 闫晓鹏, 贾瑞丽, 李泽, 王建涛. M序列伪码调相脉冲多普勒引信抗干扰性能研究[J]. 兵工学报, 2020, 41(3): 417-425. |
[5] | 高晓峰, 栗苹, 李国林, 郝新红, 贾瑞丽. 基于互协方差的L型嵌套阵列二维波达方向估计[J]. 兵工学报, 2019, 40(6): 1207-1215. |
[6] | 代健, 李泽, 郝新红, 栗苹. 基于目标联合特征提取的脉冲多普勒引信抗干扰方法[J]. 兵工学报, 2019, 40(2): 225-233. |
[7] | 代健, 晏祺, 闫晓鹏, 栗苹, 李泽. 基于模糊c-均值增量更新的脉冲多普勒引信干扰与目标信号识别[J]. 兵工学报, 2018, 39(9): 1711-1718. |
[8] | 刘少坤, 闫晓鹏, 栗苹, 于洪海. 基于码元重构的伪码调相脉冲多普勒引信干扰信号设计[J]. 兵工学报, 2018, 39(6): 1088-1094. |
[9] | 张鸿伟, 汤建龙, 冯宗盛, 柯小梅. 基于2阶锥规划的雷达干扰宽带数字波束形成优化设计[J]. 兵工学报, 2018, 39(11): 2185-2191. |
[10] | 潘曦, 佟颖, 王华阳. 球谐域传播算子快速声定向算法[J]. 兵工学报, 2018, 39(10): 1936-1944. |
[11] | 郭拓, 王英民, 张立琛. 一种用于水下小尺度运动阵列的目标波达方向估计方法[J]. 兵工学报, 2017, 38(9): 1779-1785. |
[12] | 李泽, 栗苹, 郝新红, 闫晓鹏, 王建涛. 脉冲多普勒引信抗有源噪声干扰性能研究[J]. 兵工学报, 2015, 36(6): 1001-1008. |
[13] | 吴振, 戴继生, 朱湘临, 赵德安. 互耦效应下一种基于实值稀疏表示的波达方向估计算法[J]. 兵工学报, 2015, 36(2): 294-298. |
[14] | 梁国龙, 张柯, 安少军, 范展. 声矢量阵阵元姿态误差自校正算法研究[J]. 兵工学报, 2014, 35(8): 1236-1242. |
[15] | 王瑞, 马艳. 基于分数阶傅里叶变换的线性调频脉冲信号波达方向估计[J]. 兵工学报, 2014, 35(3): 421-427. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||