基于鉴角曲线拟合的自适应单脉冲测角方法
单脉冲测角原理
单脉冲测角原理单脉冲测角（Monopulse Angle Measurement）是一种常用的雷达测角方法，它通过对目标返回信号的处理，实现对目标的方位角和俯仰角的测量。
单脉冲测角原理是基于相控阵雷达技术的，它具有测量精度高、抗干扰能力强等优点，在军事和民用雷达领域得到了广泛的应用。
单脉冲测角原理的基本思想是利用相控阵天线阵列的空间波束形成特性，通过对目标返回信号的相位差进行测量，从而实现对目标方位角和俯仰角的测量。
相控阵天线阵列由多个天线单元组成，每个天线单元都可以独立控制相位和幅度，从而实现对空间波束的形成和控制。
当目标位于相控阵的波束覆盖范围内时，每个天线单元接收到的目标返回信号会存在一定的相位差，通过对这些相位差的测量和处理，就可以得到目标的方位角和俯仰角信息。
在单脉冲测角中，常用的测量方法包括相位比较法、幅度比较法和双差法。
相位比较法是通过比较不同通道接收到的信号相位差来实现测角，它的测量精度较高，但对系统的动态范围和线性度要求较高；幅度比较法是通过比较不同通道接收到的信号幅度差来实现测角，它的测量精度相对较低，但对系统的动态范围和线性度要求较低；双差法是通过比较两个天线单元之间的相位差和幅度差来实现测角，它综合了相位比较法和幅度比较法的优点，具有较高的测量精度和较低的系统要求。
单脉冲测角原理的实现需要对雷达系统进行精确的设计和调试，包括天线阵列的设计、相控阵的控制和信号处理部分的设计等。
在实际应用中，还需要考虑目标信号的特性、系统的工作环境和干扰情况等因素，从而进一步提高测量精度和抗干扰能力。
总之，单脉冲测角原理是一种重要的雷达测角方法，它通过对目标返回信号的相位差进行测量，实现对目标方位角和俯仰角的精确测量。
在现代雷达系统中得到了广泛的应用，为目标探测、跟踪和定位提供了重要的技术支持。
随着雷达技术的不断发展和完善，相信单脉冲测角原理将会发挥越来越重要的作用，为雷达应用领域带来更多的技术创新和发展。
一种自适应阈值的角点检测算法
一种自适应阈值的角点检测算法摘要针对SUSAN算子只采用固定阈值和定位不够精确的问题，本文利用角点像素与其所在的角之间具有连通性的特点，给出了一种角点精确定位的改进方法，并采用了自适应阈值，在图像中每个像素的 SUSAN 模板内单独计算阈值 t，使其在各种不同的对比度下仍能正确提取出角点。
实验结果证明了该方法的有效性。
关键词 SUSAN 算法；角点提取；自适应阈值；图像连通性1 引言角点是图像上曲率足够高、并且位于图像中不同亮度区域交界处的点。
由于角点包含了很多的图像中的信息，因此，角点在图像匹配、运动物体的跟踪以及目标识别等方面有着广泛的应用。
如何快速准确的提取出图像中的角点成为了一个关键的问题。
SUSAN算法是由英国牛津大学的Brady首先提出的，它是一种直接利用图像灰度有效地进行边缘、角点检测的低层次图像处理算法。
它具有方法简单，抗噪能力强和处理速度快等特点。
本文首先介绍SUSAN角点提取的原理，然后分析了该算法的缺点，提出SUSAN模板中自适应阈值的选取的方法，并利用角点像素与其所在的角之间具有连通性的特点，给出了一种角点精确定位的改进方法。
2 SUSAN算法的基本原理[1]图1显示了一个在白色背景下的黑色的长方形，图中a，b，c，d，e五个位置分别是五个圆形的模板在图像中不同的位置，窗口的中心被称之为“核”。
窗口中所有具有与核相同或相似灰度的像素，把这些像素构成的区域称为USAN ( Univalue Segment Assimilating Nucleus)。
由图1可以看出，当核像素处在图像中的灰度一致区域时，USAN的面积会达到最大（超过一半），当核处在直边缘处约为最大值的一半，当核处在角点处更小，约为最大值的四分之一。
因此，利用USAN面积的上述变化性质可检测边缘或角点。
图1 SUSAN模板在图像中的几种位置本文所使用的是一个包含37个像素的圆形模板，半径为3.4个像素，如图2。
MIMO 雷达比幅单脉冲测角精度分析
MIMO 雷达比幅单脉冲测角精度分析李军;王珍;张娟娟;刘红明【摘要】The amplitude-comparison of sum and difference beams has been widely used in the radar sys-tem,as the method is easy to implement and has a high angular accuracy.The angle measuring technology and analyses of the angular accuracy are focused on.The total differential method is used to derivate the angle measure-ment precision of the method in the multiple-input multiple-output(MIMO)radar and the phased array radar,and a strict formula of the angle measurement error has been gotten,while the angle measurement accuracy of the two types of radars are compared under the same SNR conditions,and the analysis is verified by simulations.%和差比幅单脉冲测角方法由于实现简单且测角精度高，在雷达系统中得到广泛应用。
研究多输入多输出（multiple-input multiple-output，MIMO）雷达的比幅单脉冲测角技术及其精度问题，采用全微分方法详细推导了MIMO 雷达和传统相控阵雷达的单脉冲测角精度，得到了准确的测角误差函数表达式。
单脉冲测角技术
单脉冲测角技术作者：轩健来源：《科技风》2018年第03期摘要：现代社会，随着导弹、卫星和宇航技术的大幅提高和进步，雷达技术逐渐应用到了越来越多的领域中。
对于目标信号，雷达不仅需要测量目标距离，还包括目标的参数测量，而在某些应用中为了快速地提供目标的精确坐标值，还需要采用自动测角的方法。
单脉冲测角技术定向精度高、实现简单、稳健性好，本文的工作就是围绕着单脉冲技术在雷达中的应用展开的。
文章首先简要阐述了研究的背景和意义，重点表明了单脉冲技术的优势，然后介绍了单脉冲技术测角的原理，最后讨论了该技术存在的缺陷。
关键词：雷达测角；单脉冲技术；同时波瓣测角一、论文研究的背景和意义这些年来，火箭、导弹、人造卫星和宇航技术的日益成熟和不断发展，随之而来的是对跟踪雷达的配套技术的迫切要求，这些方面和指标主要体现在其跟踪的速度、跟踪的精度、跟踪的距离和抵抗外界干扰的能力等方面。
在很大一部分应用情况下，跟踪和检测一个目标，雷达不仅需要估计目标的距离值和速度值，而且要额外计算目标的角坐标。
目前普遍有三种雷达测角方法：顺序波瓣法、圆锥扫描跟踪、单脉冲[1]技术。
顺序波瓣法利用两波束交替出现，或只要其中一个波束，使它绕等信号轴旋转，波束便按时间顺序在1，2位置交替出现。
单脉冲法则使用两套一样的接收系统同时工作。
它们都是属于等信号法[2]。
圆锥扫描法属于最大信号法，天线波束围绕等强线锥形旋转。
当目标偏离其等强线时，接收机收到一个调幅信号的，由此计算出目标的偏离值。
然后将接收机输出的偏离大小的误差值，送到伺服控制电路，使天线对准目标。
单脉冲雷达有很多其他雷达无法比拟和企及的优势。
首当其冲的当属其测量精度，其之所以能达到如此高的测量精度与其工作原理是分不开的。
我们知道单脉冲雷达不会随着目标回波幅度的起伏变化而变化，而其他类型的雷达比如：圆锥扫描雷达却会随着随着目标回波幅度的起伏变化而发生相应的变化，从而产生了一种附加的调制误差。
一种低副瓣自适应单脉冲测角方法
卿
卜輕 jn^ a (0)
= jWvaC d〇+86)
(13)
式 中 :舶 = 0 - 0 。为目 标 角 度 0 相 对 于 和 波 束 指 向 ^
的偏差。
498
2021年第5 期
3 仿真实例
这一节通过仿真实例考察上述低副瓣自适应测 角方法的效果。设均匀线阵有3 0 个阵元，阵元间距 为半波长，和 波 束 指 向 为 阵 列 法 向 0°,两个副瓣干 扰分别位于45 ° 和 _ 36°方 向 上 ，干 噪 比 都 是 50 dB。 自适应和波束方向图如图1 所 示 ，图中采用了 30 clB 泰勒权。利 用 第 1 节的方法可以得到低副瓣自适应 差波束方向图和单脉冲比，分别 如 图 2 和 3 所 示 ，作 为比较，图 中 还 给 出 了 利 用 文 献 [ 4 ] 中方法得到的 结果。
得 差 波 束 输 出 的 干 扰 功 率 最 小 ，此 问 题 的 数 学 描
述为
min
“
（6)
s. t. C \ {w ^ = p {
利 用 拉 格 朗 日乘子法求解式（6 ) ，得到自适应
差波束权矢量为
= R 'C , (C^R -'C^-'p ,
(7)
1 三点约束下的自适应差波束权矢量 2 低副瓣的自适应差波束权矢量
前一节在三点线性约束条件下给出了自适应差 波 束 权 矢 量 ，但 是 由 于 只 对 差 波 束 方 向 图 的 主 瓣 形 状 施 加 约 束 ，因 此 副 瓣 较 高 。本 节 将 通 过 适 当 增 加 差 波 束 副 瓣 约 束 以 降 低 副 瓣 电 平 ，从 而 给 出 低 副 瓣 的自适应差波束权矢量。
摘 要 ：三点线性约束单脉冲方法是雷达中应用较多的自适应和差测角方法， 但是由于只对差波束
单脉冲比相法测角代码
单脉冲比相法测角代码简介单脉冲比相法测角是一种常用于雷达系统中的测角方法。
它通过对接收到的信号进行处理，得到目标的方位角信息。
本文将介绍单脉冲比相法测角的原理，并给出相应的代码示例。
原理单脉冲比相法测角基于多普勒效应和方位解析原理。
当雷达系统接收到来自目标的回波信号时，由于目标相对于雷达天线的运动，回波信号会发生多普勒频移。
通过分析回波信号中的多普勒频移信息，可以推导出目标相对于雷达天线的方位角。
具体来说，单脉冲比相法测角主要包括以下几个步骤：1.接收信号预处理：对接收到的信号进行滤波和放大等预处理操作，以提高信噪比和增强目标信号。
2.脉冲压缩：将接收到的宽带脉冲信号进行压缩，以提高距离分辨率。
3.多普勒频移估计：通过对压缩后的信号进行频谱分析，得到回波信号的多普勒频移信息。
4.相位比较：将多普勒频移信息与参考信号进行相位比较，得到目标相对于雷达天线的方位角。
代码示例下面是一个简单的单脉冲比相法测角的代码示例：import numpy as np# 接收信号预处理def preprocess(signal):filtered_signal = signal # 假设已经进行了滤波操作amplified_signal = filtered_signal * 10 # 假设已经进行了放大操作return amplified_signal# 脉冲压缩def pulse_compression(signal):compressed_signal = np.fft.ifft(np.fft.fft(signal) ** 2)return compressed_signal# 多普勒频移估计def estimate_doppler_shift(signal):spectrum = np.fft.fftshift(np.fft.fft(signal))doppler_shift = np.argmax(spectrum) - len(signal) / 2return doppler_shift# 相位比较def phase_comparison(doppler_shift, reference_phase):angle = np.arctan2(np.imag(doppler_shift), np.real(doppler_shift)) - refer ence_phasereturn angle# 测角主函数def angle_measurement(signal, reference_phase):processed_signal = preprocess(signal)compressed_signal = pulse_compression(processed_signal)doppler_shift = estimate_doppler_shift(compressed_signal)angle = phase_comparison(doppler_shift, reference_phase)return angle# 测试代码if __name__ == '__main__':signal = np.random.randn(1024) # 模拟接收到的信号reference_phase = np.pi / 4 # 参考相位angle = angle_measurement(signal, reference_phase)print("目标方位角为：", angle)在上面的代码示例中，我们定义了几个函数来实现单脉冲比相法测角的各个步骤。
基于离散曲率的自由曲面自适应测量技术
收稿日期：2017-12-04作者简介：闫如忠（1966 -），男，副教授，博士，研究方向为光学玻璃精密抛光。
基于离散曲率的自由曲面自适应测量技术An adaptive measurement technology of free-formsurface based on dispersed curvature闫如忠，张文辉YAN Ru-zhong, ZHANG Wen-hui（东华大学 机械工程学院，上海 201620）摘 要：目前，三坐标测量机自由曲面自适应测量方法主要集中于扫描线上的点，这类方法主要研究如何使扫描线上的点分布合理，但对扫描线的分布研究较少。
针对此种情况，提出一种基于离散曲率得而自由曲面自适应采样方法，采用该方法得到的采样点分布符合曲面形状，实现了自由曲面的自适应采样。
相比于等距采样，该方法能够有效减少采样点的数目；相比于基于扫描线的自适应采样，该方法不需要考虑两条扫描线之间的距离，采样点分布更为合理。
关键词：自由曲面；自适应采样；三坐标测量机中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2018)04-0153-040 引言在利用三坐标测量机（CMM ）进行自由曲面的检测时，需要确定曲面上的采样点以及采样的路径。
均匀等间距法是最简单的测量方法，该方法简单实用，其缺点是当曲率变化大时，采样点数目不足以反映出曲面的形状，如果间距太小，就造成庞大的测量工作和测量数据量。
为了在保证测量精度的条件下，尽可能地减少测量点数和缩短测量路径，国内外学者都做了很多研究。
何雪明等人提出一种曲率连续自适应法来进行自由曲面测量的路径规划[1]。
该方法实际上是利用前面测的五个数据点来拟合一个五次多项式，然后根据这个五次多项式预测下一个测量点的位置。
他们利用MATLAB 对马鞍面进行模拟后，得到了比较好的拟合结果。
廖菲通过对已测点进行三次样条曲线拟合，利用拟合的样条曲线来确定下一个采集点，通过MATLAB 进行模拟研究并与用十次多项式预测的方法进行对比，得到了比十次多项式拟合更好的结果[2]。
单脉冲测角技术
＿ ， （ 鲁 ）
这里 叫做误 差 电压 ， 包含全 部的角误差 信息 ， 通过 映射 波瓣法利用 两波束 交替 出现 ， 或 只要其 中一个 波束 ， 使 它绕 等 函数则可 以将其转化为角度 的形式 ， 这个 映射函数就称 为单脉 信号轴旋转 ， 波束便按时间顺序在 １ ， ２位 置交替 出现 。单脉 冲 冲 比曲线 ， 它是通 过两个 接 收波瓣 函数 的 比例 形式来 定义 的 ， 法则使用两套一 样 的接收 系统 同时工作 。它们都 是属 于等信 波瓣 函数代表 目标在角范 围的天线实 际响应 。 号法 ‘ 。圆锥扫描法属于最大信号法 ， 天线 波束 围绕 等强线锥 Ｆ ： 形旋转 。当 目标偏 离其 等 强线 时 ， 接 收机 收 到一 个调 幅 信号 ｌ 的， 由此计算出 目标的偏离值 。然后将接 收机输 出的偏离大小 站在结构 的层 面上 ， 其核 心算 法的工程实现顺序 由以下三 大部分一 次组 成 ： 角度传感 器 、 变换 器及 角度 鉴别器 Ｊ 。第 一 的误差值 ， 送 到伺 服控 制电路 ， 使天线对准 目标 。 单脉 冲雷达有很 多其 他雷 达无法 比拟 和企及 的优 势 。首 当其 冲的 当属其测量精度 ， 其之所以能达到 如此高 的测量精度 与其工作原理是分 不开 的。我们知 道单 脉 冲雷达不 会随 着 目 标 回波 幅 度 的 起 伏 变 化 而 变 化 ， 而其 他类 型的雷 达 比如 ： 圆 锥 扫描雷达却会随着随着 目标 回波 幅度 的起 伏 变化 而发生 相应 的变化 ， 从而产 生 了一 种 附加 的调 制误差 。同时 ， 其 角跟踪 精 度也是相 当的可 观 ， 一 般是 圆锥扫描 雷达相应 参数 的 ２倍 ， 具 体指标可以达到波束宽度 １ ／ １ ０ ０左右 。其 次 ， 单 脉冲雷达 抵抗 外界 干扰 的能力也是 相 当突 出。例 如 圆锥 扫描 雷达会 受 到 回 答式调幅信号的严重 干扰 ， 甚 至可 以说 是致命 的， 之 所 以这 么 说是 因为干扰 机收到相应的雷达信号后 ， 通过虚 假调制这 一流 程后会再 次将 其转 发出去 ， 从而导致 雷达角跟踪 系统产生 不可 以弥补的错误 信息 接收 。而 这些影 响和 担心 于单脉 冲雷 达而 言就不存在 了 ， 因为其工作原理决定 了其 可 以不受 任何 回答 式 调幅干扰 。同时 ， 对 于人为 的干扰 和 自然 的干扰 ， 它都 可 以在 最大程度上给予 消 除 ， 以保 证其 高 居不 下 的抵抗 外 界 干扰 的 能力 。 ２ Ｏ世 纪 ４ ０年代后 期 开始萌 发 了单 脉 冲雷达 这 一新 型技 术， 至此 以来 ， 其在 航空 和导 弹防御 系统 中逐渐起 着越 来越 重 要和不可替代 的重要作用 ， 因其高精度 的指标更是满 足 了许 多 精确 制导武器 的迫 切和苛刻的需求 。大多 数情况而 言 ， 距离 方 面上的超高分辨率 很多都是依赖于脉 冲串的相参合成 、 处理来 实现 的 ， 如脉 冲线性 调频雷达 、 频 率步进雷达等 ， 而精确 的测 角 则往 往使 用文中的此项技术 。 二、 单 脉 冲技 术 测 角 原 理 我们知道 雷达 系统通常会 依赖脉 冲压缩 这一技术 来达 到 增强 其测距精 度 ， 而 同时测角精度 的增 强又依赖 于单脉 冲这一 技术 。单脉冲技术把 同一面 上的两 个波束 分别 接收 到的各 自 回波做详 细的具体对 比 ， 即可得 到测量 目标 的角误 差信 号 ， 由 于两个波束在接收时间上几乎是一致 的， 所 以由此得到 的信 号 在时间上是非 常短 的 ， 因此 由一个 回波脉 冲就 可 以确定 角 误
未知极化参数的自适应单脉冲测向方法[发明专利]
![未知极化参数的自适应单脉冲测向方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/4c7b6f04102de2bd97058833.png)
专利名称：未知极化参数的自适应单脉冲测向方法专利类型：发明专利
发明人：谢菊兰,邓宇昊,郭明宇,冯雅栋,饶申宇
申请号：CN202011002794.7
申请日：20200922
公开号：CN112230215A
公开日：
20210115
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及雷达通信技术，公开了一种未知极化参数的自适应单脉冲测向方法，本发明利用了最大似然方法，在未知期望信号极化参数的情况下，避开了极化参数对测向结果的影响，使得该方法在任何极化条件下，都可以取得较为理想的结果，同时克服了传统单脉冲测向方法必须已知极化条件才能取得较好测向结果的难题。
申请人：电子科技大学
地址：611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
国籍：CN
代理机构：电子科技大学专利中心
代理人：周刘英
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[工程科技]单脉冲雷达测角的论文-精品文档
![[工程科技]单脉冲雷达测角的论文-精品文档](https://img.taocdn.com/s3/m/e1f870fcb9f3f90f77c61b24.png)
摘要摘要测角即是测定目标的俯仰角和方位角，它是目标定向、精确制导的重要组成部分。
和差单脉冲测角由于其快速性、精确性而获得了广泛应用。
运用信号处理理论与MATLAB仿真软件相结合的思想进行测角仿真，不仅能够提供方便快捷的运算，还能获得很好的精确度。
本文首先建立了仿真信号模型，分析了天线方向图，仿真得到了二维和三维的天线和差波束方向图；其次对几种常见的测角方法、单脉冲系统的实现形式进行了介绍；最后综合前几章的内容，在不同环境条件下对系统进行了测试分析。
得到了目标的角度误差曲线。
关键词：和差波束，测角，雷达信号，天线方向图IABSTRACTABSTRACTAngle measurement is to measure the azimuth and elevation angle of the detected targets, it’s a crucial part of target direction-finding and precision guiding. Sum and difference monopulse radar is widely used for its short information acquisition time and high angle measurement precision. The combination of signal processing theory and MATLAB simulation software can produce efficient operation as well as good accuracy.Firstly, this dissertation studies the model of signal environment, analyzes the radar antenna model, and simulates the 2-D and 3-D sum and difference antenna patterns. Secondly, several commonly used target angle-tracking methods as well as realization of monopulse system is introduced. Finally, tests are carried out on the system in presence of different errors and error curve is obtained.Keywords: sum and difference beam, angle measurement, radar signal,antenna patternII目录第一章引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2MATLAB在信号处理中的应用 (1)1.3主要工作及章节安排 (2)第二章信号环境的建模与仿真 (3)2.1角度测量处理模型 (3)2.2常用雷达信号 (3)2.2.1 线性调频信号 (3)2.2.2 相位编码信号 (5)2.3回波信号 (6)2.4噪声及杂波信号 (8)2.4.1 雷达目标噪声 (9)2.4.1.1 幅度噪声 (9)2.4.1.2 角噪声 (9)2.4.1.3 距离噪声 (9)2.4.2 发射和接收噪声 (10)2.4.2.1 发射机噪声 (10)2.4.2.2 接收机噪声 (10)2.4.3 杂波及干扰信号 (10)2.4.3.1 杂波信号 (10)2.4.3.2 干扰信号 (10)2.5本章小结 (11)第三章雷达天线 (13)3.1天线参数 (13)3.1.1 方向性增益 (13)3.1.2 功率增益 (13)3.1.3 天线辐射方向图 (14)3.2天线方向图数学模型 (14)3.3天线和差波束方向图 (16)3.3.1 和波束性能 (16)III3.3.2 差波束性能 (17)3.4三维天线建模 (18)3.5本章小结 (22)第四章测角方法及其比较 (23)4.1相位法测角 (23)4.1.1 基本原理 (23)4.2振幅法测角 (27)4.2.1 最大信号法 (28)4.2.2 等信号法 (30)4.3和差脉冲测角 (33)4.3.1基本原理 (33)4.3.2 单平面振幅和差单脉冲测角 (36)4.3.3 双平面振幅和差单脉冲测角 (37)4.4本章小结 (37)第五章仿真测角系统设计与测试 (38)5.1角度敏感器和角信息变换器 (38)5.1.1幅度敏感系统 (38)5.1.2.相位敏感系统 (39)5.1.3幅相组合敏感系统 (40)5.2角信息变换器 (40)5.3角度鉴别器 (40)5.4基本实现形式 (41)5.4.1 幅度—幅度单脉冲系统 (41)5.4.2 和差单脉冲系统 (41)5.5单脉冲系统的变化实现形式 (42)5.5.1 误差通道合并双路单脉冲系统 (43)5.5.2 和差通道合并双路单脉冲系统 (43)5.5.3 幅相组合双通道单脉冲系统 (43)5.6解角误差 (44)5.7仿真系统功能概述 (47)5.7.1 仿真场景设定子系统 (47)5.7.2 仿真数据获取及分析子系统 (49)IV5.8仿真测角系统的测试 (49)5.8.1 仿真参数设置 (50)5.8.2 仿真结果 (51)5.8.3 仿真结果分析 (52)5.9本章小结 (55)第六章全文总结 (56)参考文献 (57)致谢 (58)外文资料原文 (59)外文资料译文 (69)V第一章引言第一章引言1.1课题背景对目标的定向，是雷达的主要任务之一，单脉冲定向是雷达定向的一个重要方法。
一种基于共形阵的自适应单脉冲测角方法
一种基于共形阵的自适应单脉冲测角方法赵英俊;李荣锋;王永良;刘维建【期刊名称】《电光与控制》【年(卷),期】2013(000)007【摘要】针对主瓣干扰背景下，当共形阵采用常规自适应单脉冲方法测角时，其单脉冲比曲线严重失真，导致测角精度严重下降的问题，提出了一种基于共形阵的自适应单脉冲测角方法。
该方法首先对阵列进行常规自适应和波束形成，得到阵列和波束输出；然后通过施加单脉冲比约束求取自适应差波束权矢量，从而形成阵列差波束输出；最后利用输出的和、差波束实现测角。
仿真结果表明，和常规方法相比，该方法能在抑制主瓣干扰的同时，较好地保证共形阵对目标方位角、俯仰角的测角精度。
【总页数】4页(P15-18)【作者】赵英俊;李荣锋;王永良;刘维建【作者单位】空军预警学院兵器运用工程军队重点实验室，武汉 430019; 海军工程大学电子工程学院，武汉430019;空军预警学院兵器运用工程军队重点实验室，武汉 430019;空军预警学院兵器运用工程军队重点实验室，武汉 430019;空军预警学院兵器运用工程军队重点实验室，武汉 430019【正文语种】中文【中图分类】V271.4;TN957【相关文献】1.一种基于均匀圆阵的自适应单脉冲测角方法 [J], 赵英俊;李荣锋;王永良;刘维建2.基于鉴角曲线拟合的自适应单脉冲测角方法 [J], 陈成增;吴建新;王彤;吴亿锋3.一种低副瓣自适应单脉冲测角方法 [J], 陈希信;龙伟军;张庆海4.基于三阶泰勒展开的自适应单脉冲测角方法 [J], 陈成增;王彤;吴建新5.一种共形阵主动声纳空时自适应混响抑制方法 [J], 詹昊可;蔡志明;苑秉成因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
单脉冲比相法测角代码
单脉冲比相法测角代码引言单脉冲比相法是一种常用的测角方法，用于计算目标物体相对于测量者的角度。
通过测量两个脉冲信号之间的比例，可以精确计算出目标物体的角度。
本文将介绍单脉冲比相法的原理，并编写一个示例代码来演示该测角方法的实现。
原理单脉冲比相法是基于信号处理技术的测角方法，其原理可以分为以下几步：1. 发送脉冲信号首先，测量者向目标物体发送一个脉冲信号。
该脉冲信号可以是声波、电磁波等形式的信号。
发送脉冲信号的目的是为了探测目标物体的位置和距离。
2. 接收脉冲信号目标物体接收到发送的脉冲信号后，会产生一个反射信号。
这个反射信号会被测量者接收到。
接收到的信号通常会受到一些噪声和干扰，需要进行信号处理来提取有效信息。
3. 信号预处理在进行信号处理之前，需要对接收到的信号进行预处理。
这包括滤波、放大、去噪等步骤。
信号预处理的目的是提高测量的精度和准确性。
4. 相位差测量经过信号预处理后，我们可以得到两个脉冲信号的波形。
比如，我们可以使用傅里叶变换将波形转换为频谱，然后计算两个信号频谱之间的相位差。
相位差可以用来计算目标物体的角度。
5. 计算角度通过测量的相位差，我们可以计算出目标物体相对于测量者的角度。
这通常需要一些几何和三角计算。
示例代码下面是一个使用Python编写的示例代码，演示了如何使用单脉冲比相法来测量角度：import numpy as npdef measure_angle(pulse1, pulse2):# 信号预处理pulse1_processed = preprocess_signal(pulse1)pulse2_processed = preprocess_signal(pulse2)# 相位差测量phase_diff = calculate_phase_difference(pulse1_processed, pulse2_processed)# 计算角度angle = calculate_angle(phase_diff)return angledef preprocess_signal(signal):# 信号滤波filtered_signal = filter_signal(signal)# 信号放大amplified_signal = amplify_signal(filtered_signal)# 信号去噪denoised_signal = denoise_signal(amplified_signal)return denoised_signaldef filter_signal(signal):# 使用滤波算法对信号进行滤波filtered_signal = signal# TODO: 实现滤波算法return filtered_signaldef amplify_signal(signal):# 对信号进行放大amplified_signal = signal# TODO: 实现放大算法return amplified_signaldef denoise_signal(signal):# 对信号进行去噪denoised_signal = signal# TODO: 实现去噪算法return denoised_signaldef calculate_phase_difference(signal1, signal2):# 通过傅里叶变换计算相位差fft1 = np.fft.fft(signal1)fft2 = np.fft.fft(signal2)phase_diff = np.angle(fft2 / fft1)return phase_diffdef calculate_angle(phase_diff):# 根据相位差计算角度angle = phase_diff# TODO: 实现角度计算算法return angle结论单脉冲比相法是一种常用的测角方法，可以通过测量两个脉冲信号之间的比例来计算目标物体的角度。
单脉冲雷达原理以及应用
捋强侑号方向信号到达方向等弼俏号方向11标9，图2-1单脉冲振幅定向法 图2-2单脉冲相位定向法单脉冲定向原理对目标的定向，即测定目标的方向，是雷达的主要任务之一。
单脉冲定向是 雷达定向的一个重要方法。
所谓“单脉冲”，是指使用这种方法时，只需要一个 目标回波脉冲，就可以给出目标角位置的全部信息。
根据从回波信号中提取目标 角信息的特点，可以将单脉冲定向分为两种基本的方法： 振幅定向法和相位定向 法，分别见丁下图。
除了上述两种方法外，由它们合成的振幅一相位定向法（或 称为综合法）也得到了广泛的应用。
2.1振幅定向法振幅定向法是用天线接收到的回波信号幅度值来进行角度测量的， 该幅度值的变 化规律取决丁天线方向图以及天线的扫描方式。
振幅定向法可以分为最大信号法 和等信号法两大类，其中等信号法乂可以分为比幅法和和差法。
如图所示，平■面两波束相互部分交叠，其等强信号轴的方向已知，两波束中 心轴与等强信号轴的偏角 ％也已知。
假设目标回波信号来向与等强信号轴向的 火角为0 ,天线波束方向图函数为F （ 9 ）,则两个子波束的方向图函数可分别写 成代i （e ）= F （e ° + e ）]F 2（e ）= F （a 0 项）（2-1：两波束接收到的目标回波信号可以表示成：(2-5)u * = F、0 口一「u… FL (2-6)u广=K a F广=K a F L「u^ = ^F^ = KaF L 一u2 a 2 a 0其中Ka为回波信号的幅度系数。
对丁比幅法，直接计算两回波信号的幅度比值有：—F 方.-U^T F（%—8 ）（2-3）根据上式比值的大小可以判断目标回波信号偏角0的方向，再通过查表就可以估计出。
的大小。
对丁和差法，由Ui（@肿u2（e）可计算得到其和值u才3）及差值U A（O）分别如下:；侦8 ）= u〔（e ）+u2（。
）= K a（F（脂+8 ）+ F（80"））其中F j（e）=（F（% +6 ）+F（% -6 ））称为和波束方向图;F A（8）=（F80 +8）-F”0 -臼））称为差波束方向图。
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Ｍ ｏ ｎｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ ａ ｎｇ ｌ ｅ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ
摘 要 ：自适 应 单 脉 冲 方 法是 干 扰 背 景 下 目标 角 度 估 计 的 一 种 有 效 方 法 。但 对 于 主 瓣 内 明 显 偏 离 波 束 中心 的 目标 ， 或者在 实际应 用 中由于天线往往 采用子 阵结构且存 在误 差 ， 自适 应 单 脉 冲 方 法 估 计 结 果 会 出现 较 大 的 测 角偏 差 。 为 解 决 这 两 个 问题 ， 提 出 一 种 基 于 鉴 角 曲 线 拟 合 的 自适 应 单 脉 冲 测 角 方 法 。该 方 法 首 先 利 用 自适 应 和 差 权 矢 量 与 实 测 导 向 矢 量 计 算 出对 应 角 度 的 单 脉 冲 比 ； 然后 采 用 最 小 二 乘 法 拟 合 出 自适 应 鉴 角 曲 线 ； 最后 通过 自 适 应 鉴 角 曲 线 估 计 出 目标 角 度 。仿 真 实 验 验 证 了该 方 法 的 有 效 性 。 关键词 ： 单 脉 冲 测 角 ； 自适 应 波 束 形 成 ；鉴 角 曲 线
ｍｏ ｎｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ ｒ ｅ ｓ ｐｏ ｎｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｆ ｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ
ＣＨ ＥＮ Ｃｈ ｅ ｎ ｇ — ｚ ｅ ｎ ｇ，Ｗ Ｕ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｘ ｉ ｎ，Ｗ ＡＮＧ Ｔｏ ｎ ｇ，Ｗ Ｕ Ｙｉ — ｆ ｅ ｎ ｇ
（ Ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｌａ ｂ ｏ ｆ Ｒａ ｄ ａ ｒ Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ，Ｘｉ ｄｉ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ７ １，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
实测导向矢量阵元级信噪比为30db31仿真无阵列误差情况下本文方法与自适应单脉冲测角方法测角性能比较如图给出了在无阵列误差情况下本文方法与自适应单脉冲的鉴角曲线以及单脉冲比随方位角变化的真实曲中可以看出本文方法的鉴角曲线与真实曲线几乎完全重合而自适应单脉冲的鉴角曲线仅在波束中心附近与真实曲线重合随着方位角偏离波束中心二者有明显偏差
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基 于鉴 角 曲线 拟 合 的 自适 应 单 脉 冲 测 角 方 法
陈成增 ， 吴 建 新 ，王 彤 ，吴 亿 锋
（ 西安 电子 科技 大 学 雷达 信 号处 理重 点 实验 室 ，陕西 西安 ７ １ ０ ０ ７ １ ）
第３ ５卷
第 ７期
系 统 工 程 与 电 子 技 术
Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ
Ｖｏ ｌ ＿ ３ ５ Ｎｏ ． ７
２ ０ １ ３年 ７ 月
文章编号 ： １ ０ ０ １ — ５ ０ ６ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ １ ４ ０ ３ — ０ ６
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈ ｅ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍｏ ｎ ｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｆ ｏ ｒ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ａ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｂ ａ ｃ ｋ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ．Ｈｏ ｗｅ ｖ — ｅ ｒ ，ｗｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ｌ ｏ ｏ ｋ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｐ ｐ ａ ｒ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ ｏ ｒ ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｂ ａ ｒ ｒ ａ ｙ － ｃ ｏ ｎ ｆ ｉ ｇ — ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ，ｉ ｔ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ａ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｂ ｉ ａ ｓ ．Ｔ ｏ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ，ａ ｎ ｏ ｖ ｅ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ． Ｆｉ ｒ ｓ ｔ ｌ ｙ ，ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｎ ｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｉ ｓ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｕ ｍ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ — ｉ ｎ ｇ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ．Ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｌ ｙ ，ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｎ ｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｉ ｓ ｆ ｉ ｔ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｔ ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ．Ｆｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ，ｔ ｈ ｅ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｉ ｓ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ． Ｔｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｌ ｉ ｄ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｍ ｏ ｎ ｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ｂ ｅ ａ ｍｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ；ｍ ｏ ｎ ｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ