题目：电磁辐射近场测试设备设计及定位算法研究

近几十年来，高科技电子产品的不断进步给我们的生活带来了便利，同时也带来很多电磁兼容问题，直接或间接地影响我们的日常生活与工作。为了解决这些电磁兼容问题，我们需要对产生相应的电磁干扰源进行定位。所以对电磁干扰源进行定位检测并加以排查十分重要。通常在一个狭小空间中，如室内环境，当存在对其他设备产生干扰的辐射源时，对该辐射源进行定位并排除是很有必要的。但是狭小的空间导致了如雷达等大型天线组成的复杂定位设备无法进入，从而不能进行辐射源定位；如果应用现有的探头连接信号接收机对该环境内所有的设备进行逐点扫描排查，这种方法工作效率低，定位精度差，对人员经验的依赖性很强。本课题针对这些问题研究并设计了一套近场辐射源定位系统，使其能够对近场辐射源高效率、高精度定位，同时实现设备的简化，降低设备的制作成本。

目前国内已有针对基于单天线运动形成虚拟阵列的定位方法研究，但该方法多为基于理想条件下的理论仿真研究，在进行实际环境测试时仍存在一定的问题，所以本课题在该方法的基础上，提出并设计了近场辐射源定位系统，实现了近场条件下辐射源的准确定位。

本课题提出了基于单天线单通道的近场定位方法，同时实现了定位设备结构的简化以及近场辐射源的准确定位。该系统由信号接收控制分系统和信号处理分系统两部分组成，其工作原理为：通过信号接收控制分系统控制单天线单通道运动形成直线阵进而接收空间中的信号，将接收的信号输入信号处理分系统，经过计算实现辐射源的定位。该定位系统中，单天线的运动方式导致接收信号产生相位延迟。针对这些相位延迟，本文提出了相应的时间延迟矢量，修正了近场定位系统中的输入信号模型，使得定位方法更加准确。最后，通过仿真验证了该近场定位系统设计方案的可行性。

本课题设计并搭建了信号接收控制分系统，实现了近场定位系统中对空间信号的接收。信号接收控制系统分为总体控制模块、信号接收模块以及天线运动模块三个部分，通过对各个模块进行硬件构成及软件设计，成功搭建了信号接收控制系统的测试设备，使其能够实现对空间中信号源稳定自动化的接收，满足了单天线单通道近场定位系统对于信号源接收的需求。

本课题研究并设计了基于相位提取的信号处理分系统，提出了基于EMI接收机的希尔伯特相位提取方法，实现了利用场强信息进行近场辐射源定位。为了简化定位系统，本课题使用电磁兼容检测中常用的接收仪器EMI接收机，但其只能接收场强信息，而在近场定位系统中我们利用相位信息进行辐射源定位，所以本文提出了基于EMI接收机的希尔伯特相位提取方法，利用还原出相位信息实现了近场辐射源定位。通过仿真验证了信号处理分系统的可行性。

本课题最终通过实验测试，验证了近场辐射源定位系统及方法的可行性，实现了利用场强信息对近场辐射源位置与角度定位。