干涉仪测向的时差分析理论及应用

　　0引言

　　传统上一般采用电磁波相位差测量理论来分析十涉仪的测向工作原理[1’〕。该理论建立在单频电磁波模型基础上，对于窄带信号具有较好的适应性，但对于宽带/超宽带信号，电磁波相位在较短传播距离就发生变化，这一距离其至可与十涉仪基线长度处于同等量级，在此条件下用该理论建立数学模型，用鉴相器提取通道问相位差信息，就会造成较人的测向误差，其至是求解过程的失效。

　　针对这一理论与实际问题，木文从另一个视角入手，对十涉仪的工作原理进行了重新建模，分析了在极限条件下双站时差测量与单基线十涉仪测向的等价性，利用调制信号的频域相位来提取时差而得到来波力一向信息，阐述了十涉仪测向的时差分析理论。以此为指导，分别以超宽带脉冲信号与数字宽带调相信号为典型应用，对十涉仪测向过程进行了仿真分析，验证了该理论的有效性与实用性。这为十涉仪测向史加广泛的应用提供了新的思路。

　　1干涉仪传统测向理论简述

　　干涉仪传统测向理论是建立在电磁波信号相位差测量的基础上。一维单基线相位十涉仪测向原理如图1所示。

　　从图1可以看见，信号波长为几的平而电磁波从与天线视轴夹角为θ的力一向到达测向天线A和B。A和B接收到的信号分别为:，式中、f.为信号频率，a为信号幅度，两天线收到信号的相位差为:

　　式中，d为两天线问距。如果接收机两通道的相位响应完全一致，则由接收机输出信号的相位差仍然为},经过鉴相器之后提取的相位差信息如下:,，式中K为系统增益，进行角度变换可得:，于是可求得信号到达力一向:

　　由于鉴相器无模糊相位检测范围仅为(一π，π)，所以单基线十涉仪最人无模糊测角范围为:。要获得高的测向精度，必须尽可能提高；,但是越大，无模糊测角范围就越小。因此单基线相位干涉仪难以同时满足人测角范围和高测角精度的要求，所以日前在电子侦察设备中都采用多基线十涉仪测向，即用短基线来保证测角范围人，用长基线来保证测角精度高。

　　2从时差测量的角度分析干扰仪测向

　　上述十涉仪测向原理是从相位差测量的角度进行分析的，在这一传统理论模型中有一个隐含条件:波长为几的电磁波信号的调制带宽相对较窄，在测向的过程中不会山于调制而引入新的相位差信息。实际上随着信息传输速率的增加，宽带调制与超宽带调制信号也逐渐增多，这使得十涉仪输出的相位差信息中，除了信号来波力一向所造成的相位差信息之外，还包含了调制因素所带来的相位差信息，从而对这类信号来说，肖接通过相位差测量来测角，误差比较人。