[發明專利]多通道雷達幅相自動校正方法和裝置

有效

• 申請號: 201010297212.2
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN101957444A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 徐洪林;吳海;徐朝陽;劉國華;陳永森
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二三研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;高燕燕

1.一種多通道雷達幅相自動校正方法，其特征在于，步驟如下：

第一步，在自動校正狀態，雷達系統不工作，產生頻率和幅度穩定的射頻測試信號饋入饋源；

第二步，射頻測試信號經饋源產生和路、方位差路和仰角差路共三路信號，三路信號分別經接收機、模數轉換器ADC和數字下變頻器的處理；

第三步，在處理后的三路信號中，以其中一路信號S1為基準信號，利用鑒相器獲得其他兩路信號S2、S3相對于基準信號的相位差，即Δ₁₂＝θ1-θ2和Δ₁₃＝θ1-θ3；利用幅度檢波器獲得S2、S3兩路信號相對于S1路信號的幅度比值，即和其中，θ1、θ2和θ3分別為S1、S2和S3路測試信號的相位，A₁、B₂和B₃分別為S1、S2和S3路測試信號的幅度；存儲各相位差和各幅度比值的數據；

第四步，令雷達系統進入工作狀態，接收并處理目標回波；根據存儲的相位差和幅度比值，對饋源產生的三路目標回波信號的數據進行修正，修正方法如下：

對S2路目標回波乘上幅度修正系數和相位修正系數exp(jΔ₁₂)；對S3路目標回波乘上幅度修正系數和相位修正系數exp(jΔ₁₃)；其中，A′₁、B′₂和B′₃分別為S1、S2和S3路目標回波的幅度；

第五步，當發射頻率范圍改變或者工作環境變化時，重復以上步驟一到四。

2.根據權利要求1所述的多通道雷達幅相自動校正方法，其特征在于：存在射頻測試信號產生裝置到饋源之間的射頻信號通道以及相應的開關，在測試狀態下，信號處理分機將控制信息傳送到射頻測試信號產生裝置，射頻測試信號產生裝置據此產生射頻測試信號，測試信號經開關饋入饋源，經接收系統生成多路信號；在雷達工作狀態下，斷開開關保證雷達的正常工作；當發射頻率范圍改變時，射頻測試信號根據信號處理命令作相應改變。

3.根據權利要求1所述的多通道雷達幅相自動校正方法，其特征在于：設基準信號為和路信號，則：

第三步包括：以和路信號為基準信號，利用鑒相器獲得方位差路和俯仰差路相對于和路信號的相位差，即Δ_A＝θ_∑-θ_ΔA、Δ_E＝θ_∑-θ_ΔE；利用幅度檢波器獲得方位差路和俯仰差路相對于和路信號的幅度比值，即和其中，A_∑、B_ΔA和B_ΔE分別表示和路、方位差路和俯仰差路的信號幅度，θ_∑、θ_ΔA和θ_ΔE分別為和路、方位差路和俯仰差路信號的相位；存儲各相位差和各幅度比值的數據；

所述第四步的修正方法包括：

對方位差路目標回波乘上幅度修正系數和相位修正系數exp(jΔ_A)；對俯仰差路目標回波乘上幅度修正系數和相位修正系數exp(jΔ_E)；其中，A′_∑、B′_ΔA和B′_ΔE分別表示和路、方位差路和俯仰差路的目標回波信號幅度。

4.一種多通道雷達幅相自動校正裝置，其特征在于，包括：頻率合成器、控制開關、饋源、三路處理通道、角誤差計算單元、幅度計算單元、參數存儲單元和數據修正單元；每個處理通道包括順序相連的接收機、ADC和數字下變頻器，接收機連接饋源，數字下變頻器連接轉換開關；轉換開關的位置1連接角誤差計算單元和幅度計算單元，轉換開關的位置2連接數據修正單元；

在自動校正狀態下，雷達系統不工作，接通控制開關，三個處理通道的轉換開關接到位置1；

此時，頻率合成器產生的頻率和幅度穩定的射頻測試信號通過控制開關饋入饋源；饋源產生和路、方位差路和仰角差路共三路測試信號，三路測試信號分別進入三個處理通道進行處理后，經轉換開關進入角誤差計算單元和幅度計算單元；

角誤差計算單元，以其中一路信號S1為基準信號，利用鑒相器獲得其他兩路信號S2、S3相對于基準信號的相位差，即Δ₁₂＝θ1-θ2和Δ₁₃＝θ1-θ3，并發送給參數存儲單元存儲；其中，θ1、θ2和θ3分別為S1、S2和S3路測試信號的相位；

幅度計算單元，利用幅度檢波器獲得S2、S3兩路信號相對于S1路信號的幅度比值，即和并發送給參數存儲單元存儲；其中，A₁、B₂和B₃分別為S1、S2和S3路測試信號的幅度；

令雷達系統進入工作狀態，斷開控制開關，三個處理通道的轉換開關接到位置2；

此時，目標回波經過饋源產生和路、方位差路和仰角差路共三路目標回波信號，三路目標回波信號分別進入三個處理通道進行處理后，經轉換開關進入數據修正單元；

數據修正單元根據參數存儲單元存儲的相位差和幅度比值，對三路目標回波信號進行修正，修正方法如下：

對S2路目標回波乘上幅度修正系數和相位修正系數exp(jΔ₁₂)；對S3路目標回波乘上幅度修正系數和相位修正系數exp(jΔ₁₃)；其中，A′₁、B′₂和B′₃分別為S1、S2和S3路目標回波的幅度；

當發射頻率范圍改變或者工作環境變化時，各組成單元重復以上操作。