机载干涉仪测向技术：椭圆阵列优化与MUSIC算法应用

本研究聚焦于数据转换/信号处理领域中的关键问题——基于机载平台的干涉仪测向技术。随着航空电子侦察技术的进步，机载测向系统因其广泛的覆盖范围、远距离侦测能力以及高度的机动性，在现代军事和电子战中扮演着重要角色。然而，该技术在实际应用中面临空间有限、无法同时分辨多个信号等挑战。 首要的挑战是机载平台的天线阵列设计。由于空间限制和飞机结构特性，传统的圆形阵列在机载环境下难以扩展至低频段，且大型天线阵列难以部署。针对这一问题，研究者提出采用5元均匀椭圆阵列模型，考虑飞机机身的纵向长和横向窄的特点，通过优化阵列孔径与波长的比例，以提高测向精度。研究发现，在一定孔径范围内，增加阵列孔径能够提升系统的测向性能。 为了进一步解决空间受限问题，研究引入了四阶累积量MUSIC算法，引入虚拟阵元的概念，模拟出更大的有效阵列，从而在实际机载平台中实现增大孔径的效果。仿真结果验证了这一算法在椭圆阵列模型中的有效性，表明它能够有效地提升对多个信号的分辨能力。 此外，现代电子战环境中，机载测向系统不仅要区分单个信号，还需具备空间谱估计测向的能力，以便处理同一波束内的多路信号。传统的相位干涉仪方法在这方面存在局限，因此，提高空间谱估计方法的分辨力是提高整个系统性能的关键。 最后，天线阵列通道的幅相失衡和互耦效应也是实际测向系统中需要克服的问题。精确的幅相校准和抑制干扰是保证测向准确性的前提。研究可能涉及了这些技术细节，如自适应滤波、阵列校准算法等，以减小这些影响。 总结来说，这项研究旨在解决机载干涉仪测向技术在工程实践中遇到的实际问题，通过优化阵列设计、引入新型算法以及处理阵列间的相互影响，以提升系统的性能，满足复杂战场环境下的需求。这对于推动航空电子侦察技术的发展，特别是提高机载测向系统的实时性和可靠性具有重要意义。