對于通信偵察系統(tǒng)，測向和定位就是確定通信輻射源的來波方向和位置，這是通信對抗領(lǐng)域中的一個重要部分。通信測向系統(tǒng)包括測向天線、接收機(jī)、處理器、控制器和顯示器等設(shè)備。

測向天線主要用于接收電磁波信號，是由在空間按照一定規(guī)律排列的多個天線陣元構(gòu)成，根據(jù)不同的測向方法，這些天線陣元排布成不同陣型，實(shí)現(xiàn)測向。

接收機(jī)主要是對天線系統(tǒng)送來的信號進(jìn)行選擇和放大，為隨后的測向處理提供中頻信號的幅度和相位信息，包括單信道和多信道的接收機(jī)。

處理、控制及顯示設(shè)備的功能是對接收機(jī)送來的含有方位信息的測向信號進(jìn)行模/數(shù)(ADC)變換、處理和運(yùn)算，從信號中提取方位信息，并對測向結(jié)果進(jìn)行存儲、顯示或輸出。它兼具著控制測向設(shè)備各組成部分協(xié)調(diào)工作：例如測向天線的陣元轉(zhuǎn)換、接收機(jī)本振及信道的控制、測向工作方式的選擇、測向速度及其他工作參數(shù)的設(shè)置、測向設(shè)備的校準(zhǔn)以及測向結(jié)果的輸出等。

通信測向和定位系統(tǒng)可以按照工作頻段、運(yùn)載平臺和工作原理等進(jìn)行分類。由于通信信號的來波方向可以從信號的幅度、相位、多普勒頻移、到達(dá)時間等參數(shù)中獲得，下面按照工作原理將測向方法分為以下幾種：

振幅法測向

根據(jù)測向天線陣列各陣元(單元天線)接收來波信號后輸出信號的幅度大小，即利用天線各陣元的直接幅度響應(yīng)或者比較幅度響應(yīng)，測得來波到達(dá)方向的方法稱為振幅法測向，也稱幅度法測向。這種方法基于的原理是，由于信號到達(dá)各陣元的路徑長度不同，導(dǎo)致各陣元接收到的信號幅度也會有所不同。通過分析這些差異，就可以推斷出信號源的方向。

這種方法也有一些限制，例如，它可能會受到多路徑效應(yīng)的影響，這是因?yàn)樾盘栐趥鞑ミ^程中可能會反射、折射和散射，導(dǎo)致同一信號源的信號到達(dá)各陣元的路徑和時間各不相同，從而影響測向結(jié)果的準(zhǔn)確性。

相位法測向

根據(jù)測向天線陣列各陣元之間的相位差，測定來波到達(dá)方向的方法稱為相位法測向。如相位干涉儀測向、多普勒和準(zhǔn)多普勒測向技術(shù)等。

由于信號的相位信息比幅度信息更穩(wěn)定，不容易受到環(huán)境和設(shè)備條件的影響，所以相位法測向的精度較高。另外，在高頻率下，相位法測向具有較好的性能。因?yàn)楦哳l信號的波長較短，相位差能提供更精確的距離信息。相位測向能夠區(qū)分出來自不同方向的多個信號源，對于處理復(fù)雜的多源信號環(huán)境有優(yōu)勢。

相位法測向也有其缺點(diǎn)：需要對陣列天線進(jìn)行精確的相位校準(zhǔn)，這在實(shí)際應(yīng)用中比較困難；相位法測向可能會受到多徑效應(yīng)的影響，即同一信號在傳播過程中經(jīng)過反射、折射等產(chǎn)生了多個路徑，這些路徑上的信號在到達(dá)接收天線時的相位可能有所不同，這會對測向結(jié)果產(chǎn)生影響。

多普勒法測向

利用測向天線自身以一定的速度旋轉(zhuǎn)引起的接收信號附加多普勒調(diào)制進(jìn)行測向的方法，稱為多普勒法測向。多普勒法測向本質(zhì)上屬于相位法測向。

時差測向

根據(jù)測得的來波信號到達(dá)測向天線陣列中兩個或兩個以上不同位置的陣元的時間差來測定來波到達(dá)方向的方法稱為到達(dá)時間差測向，簡稱時差測向。

空間譜估計(jì)測向技術(shù)

空間譜估計(jì)測向是將測向天線陣列接收的信號分解為信號與噪聲兩個子空間，利用來波方向構(gòu)成的矢量與噪聲子空間正交的特性測向。

審核編輯：湯梓紅