1.快速傅里葉變換

寬帶多信號(hào)測(cè)向技術(shù)運(yùn)用快速傅里葉變換可實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)量多個(gè)信號(hào)的方位。在討論寬帶多信號(hào)測(cè)向技術(shù)之前，有必要簡(jiǎn)要地回顧一下快速傅里葉變換。

快速傅里葉變換是實(shí)施離散傅里葉變換的一種有效而高速的算法，它的基本原理是J.W.Cooley和J.W.Tukey于1965年在貝爾實(shí)驗(yàn)室提出的。

快速傅里葉變換是一種面向記錄的算法，它的輸入是對(duì)被分析的信號(hào)取樣所得到的數(shù)據(jù)，總共有N個(gè)時(shí)域取樣數(shù)據(jù)。為了簡(jiǎn)化快速傅里葉變換的計(jì)算，N被限制為2的乘冪?？焖俑道锶~變換的輸出是離散的復(fù)數(shù)頻譜，這個(gè)離散的復(fù)數(shù)頻譜總共有N個(gè)頻域點(diǎn)。但是，這N個(gè)頻域點(diǎn)并不完全獨(dú)立，前半部是多余的。因此，快速傅里葉變換的輸出只保留編號(hào)為的頻域點(diǎn)。這些復(fù)數(shù)的頻域點(diǎn)既包含了幅度信息，也包含了相位信息。

增大時(shí)域取樣點(diǎn)數(shù)N，也就增大了快速傅里葉變換輸出的頻域點(diǎn)，即提高了快速傅里葉變換的頻率分辨力。但是，這將

2.寬帶多信號(hào)測(cè)向的基本原理

快速傅里葉變換需要輸入被分析信號(hào)的N個(gè)取樣數(shù)據(jù)。能夠?qū)⒖焖俑道锶~變換運(yùn)用于其中，從而實(shí)現(xiàn)寬帶多信號(hào)測(cè)向的測(cè)向方法，應(yīng)當(dāng)屬于數(shù)字式測(cè)向方法。所謂數(shù)字式測(cè)向方法，是指這樣一類測(cè)向方法，測(cè)向接收機(jī)中的包含有來(lái)波方位信息的中頻信號(hào)被數(shù)字化，并且根據(jù)接收到的來(lái)波的中頻信號(hào)的幅度或相位的數(shù)值，按照所采用的測(cè)向算法進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算而求出其到來(lái) 的方向。寬帶多信號(hào)測(cè)向是快速傅里葉變換同數(shù)字式測(cè)向方法相結(jié)合的產(chǎn)物。在寬帶多信號(hào)測(cè)向設(shè)備中，首先對(duì)寬帶測(cè)向接收機(jī)的中頻信號(hào)實(shí)施快速傅里葉變換，得到測(cè)向接收機(jī)帶內(nèi)各個(gè)來(lái)波的中頻信號(hào)的幅度和相位，然后對(duì)每一個(gè)來(lái)波的幅度或相位，執(zhí)行所采用的測(cè)向算法求出每一個(gè)來(lái)波的方位。

3.寬帶多信號(hào)測(cè)向設(shè)備舉例

成都華日通訊技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)了FFT雙通道相關(guān)干涉儀測(cè)向設(shè)備和FFT單通道相關(guān)干涉儀測(cè)向設(shè)備。現(xiàn)以其FFT雙通道相關(guān)干涉儀測(cè)向設(shè)備為例來(lái)說(shuō)明寬帶多信號(hào)測(cè)向是如何實(shí)現(xiàn)的。FFT是快速傅里葉變換的英文詞“fast Fourier transform”的縮寫(xiě)詞。

成都華日通訊技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的這種測(cè)向設(shè)備的測(cè)向天線由九個(gè)天線元構(gòu)成。該測(cè)向設(shè)備的原理圖如圖1所示。

A0～A8這9個(gè)天線元按角度均勻地分布在一半徑為R的圓周上，且A0位于真北方位。

令天線元A1～A8上的感應(yīng)電壓相對(duì)于天線元A0（天線元A0通常稱之為“參考天線元”）上的感應(yīng)電壓的相位差分別為ψ01，ψ02，…，ψ08。理論上可以證明，這些相位差同來(lái)波的頻率f、方位角α、仰角θ以及測(cè)向天線的半徑R有如下關(guān)系式:

令（Φ01，Φ02，…，Φ08）=e，并稱之為理論樣本點(diǎn)。若方位角α以1