宽带多信号测向技术

1.快速傅里叶变换

宽带多信号测向技术运用快速傅里叶变换可实现同时测量多个信号的方位。在讨论宽带多信号测向技术之前，有必要简要地回顾一下快速傅里叶变换。

快速傅里叶变换是实施离散傅里叶变换的一种有效而高速的算法，它的基本原理是J.W.Cooley和J.W.Tukey于1965年在贝尔实验室提出的。

快速傅里叶变换是一种面向记录的算法，它的输入是对被分析的信号取样所得到的数据，总共有N个时域取样数据。为了简化快速傅里叶变换的计算，N被限制为2的乘幂。快速傅里叶变换的输出是离散的复数频谱，这个离散的复数频谱总共有N个频域点。但是，这N个频域点并不完全独立，前半部是多余的。因此，快速傅里叶变换的输出只保留编号为的频域点。这些复数的频域点既包含了幅度信息，也包含了相位信息。

增大时域取样点数N，也就增大了快速傅里叶变换输出的频域点，即提高了快速傅里叶变换的频率分辨力。但是，这将

2.宽带多信号测向的基本原理

快速傅里叶变换需要输入被分析信号的N个取样数据。能够将快速傅里叶变换运用于其中，从而实现宽带多信号测向的测向方法，应当属于数字式测向方法。所谓数字式测向方法，是指这样一类测向方法，测向接收机中的包含有来波方位信息的中频信号被数字化，并且根据接收到的来波的中频信号的幅度或相位的数值，按照所采用的测向算法进行数字运算而求出其到来 的方向。宽带多信号测向是快速傅里叶变换同数字式测向方法相结合的产物。在宽带多信号测向设备中，首先对宽带测向接收机的中频信号实施快速傅里叶变换，得到测向接收机带内各个来波的中频信号的幅度和相位，然后对每一个来波的幅度或相位，执行所采用的测向算法求出每一个来波的方位。

3.宽带多信号测向设备举例

成都华日通讯技术有限公司开发了FFT双通道相关干涉仪测向设备和FFT单通道相关干涉仪测向设备。现以其FFT双通道相关干涉仪测向设备为例来说明宽带多信号测向是如何实现的。FFT是快速傅里叶变换的英文词“fast Fourier transform”的缩写词。

成都华日通讯技术有限公司开发的这种测向设备的测向天线由九个天线元构成。该测向设备的原理图如图1所示。

A0～A8这9个天线元按角度均匀地分布在一半径为R的圆周上，且A0位于真北方位。

令天线元A1～A8上的感应电压相对于天线元A0（天线元A0通常称之为“参考天线元”）上的感应电压的相位差分别为ψ01，ψ02，…，ψ08。理论上可以证明，这些相位差同来波的频率f、方位角α、仰角θ以及测向天线的半径R有如下关系式:

令（Φ01，Φ02，…，Φ08）=e，并称之为理论样本点。若方位角α以1