[發(fā)明專利]一種基于直達(dá)波的天地波陣列校準(zhǔn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410239577.8
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104020455A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃曉靜;楊龍泉;楊雷鳴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十二研究所
• 主分類號(hào): G01S7/40
• 分類號(hào): G01S7/40
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高頻天地波雷達(dá)陣列校準(zhǔn)方法，特別是一種基于直達(dá)波的天地波陣列校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

高頻天地波雷達(dá)是一種新型的高頻超視距雷達(dá)，其采用天波發(fā)射、地波接收的工作方式，發(fā)射站位于內(nèi)地，接收站位于沿海，接收端使用有源相控陣，必須對(duì)其幅相誤差進(jìn)行校準(zhǔn)。由于接收站處于海邊，不易布置專門的校準(zhǔn)源，常規(guī)的有源校準(zhǔn)難以實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種基于直達(dá)波的天地波陣列校準(zhǔn)方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于直達(dá)波的天地波陣列校準(zhǔn)方法，其改進(jìn)之處在于，包括如下步驟：

步驟1，發(fā)射設(shè)備發(fā)射探測(cè)信號(hào)，多通道接收設(shè)備同步接收探測(cè)信號(hào)，得到接收信號(hào)；

步驟2，對(duì)步驟1所得的接收信號(hào)進(jìn)行脈壓，得到A型譜；

步驟3，對(duì)步驟2所得的A型譜進(jìn)行相干積累，得到距離多普勒譜；

步驟4，對(duì)步驟3所得的距離多普勒譜進(jìn)行搜索、檢測(cè)，得到直達(dá)波信號(hào)；

步驟5，利用步驟4所得的直達(dá)波信號(hào)，進(jìn)行幅相校準(zhǔn)，得到通道的校準(zhǔn)系數(shù)。

優(yōu)化的，步驟1中所述的探測(cè)信號(hào)，包括多個(gè)重復(fù)的脈沖；所述脈沖具有圖釘型混疊函數(shù)；所述脈沖具有相同的初始相位。

優(yōu)化的，步驟2中所述的A型譜，包含直達(dá)波信號(hào)的距離元為N=P/ΔR，

P為電波從發(fā)射設(shè)備傳播到接收設(shè)備的群距離，D?<P<D+50km，D為收發(fā)站間距，

ΔR為距離分辨率。

優(yōu)化的，步驟3中所述的距離多普勒譜，包含直達(dá)波信號(hào)的距離元仍為N，

包含直達(dá)波信號(hào)的多普勒頻率元為M=f_d/Δf_d，

fd為電離層造成的多普勒頻偏，絕對(duì)值小于1Hz，

Δfd為多普勒分辨率。

優(yōu)化的，步驟4中所述的搜索處理，搜索的距離元范圍為N_min至N_max，N_min=?D/ΔR，N_max=?（D+50km）/ΔR，搜索的多普勒頻率元范圍為M_min至M_max，M_min=?-1Hz?/Δf_d，M_max=?1Hz?/Δf_d，該范圍即為(N,?M)可能出現(xiàn)的區(qū)域；

步驟4中所述的檢測(cè)處理，檢測(cè)量為信噪比，檢測(cè)門限為40dB，

步驟4中所述的直達(dá)波信號(hào)是所述距離多普勒譜中的最強(qiáng)點(diǎn)，信號(hào)強(qiáng)度高出背景噪聲40dB以上，n個(gè)通道獲得的所述的直達(dá)波信號(hào)表示為復(fù)矢量S=[S₀?S₁?…?S_n-1]，S₀=R₀+jI₀，S₁=R₁+jI₁?…?S_n-1=R_n-1+jI_n-1，R表示實(shí)部，I表示虛部；S放映了通道間的差異。

優(yōu)化的，步驟5中所述的幅相校準(zhǔn)以第1通道為基準(zhǔn)，

步驟5中所述的校準(zhǔn)系數(shù)表示為復(fù)矢量E=S./A/S₀=[1?S₁/a₁/S₀?…?S_n-1/a_n-1/S₀]，A=[1?a₁?…?a_n-1]為導(dǎo)向矢量，接收數(shù)據(jù)除以校準(zhǔn)系數(shù)即可獲得通道一致性。

優(yōu)化的，步驟1中所述的探測(cè)信號(hào)可采取線性調(diào)頻連續(xù)波，脈沖重復(fù)周期為20ms，脈沖寬度為19ms，占空比接近100%，調(diào)頻帶寬40kHz，脈壓后脈沖寬度約25us，連續(xù)發(fā)射1024個(gè)脈沖，持續(xù)工作時(shí)間約20s。

優(yōu)化的，校準(zhǔn)以第1通道為基準(zhǔn)。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明所公開(kāi)的基于直達(dá)波的天地波陣列校準(zhǔn)方法，利用直達(dá)波進(jìn)行天線校準(zhǔn)，不需要額外的校準(zhǔn)源，精確穩(wěn)定，方法簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小，節(jié)約了雷達(dá)研制和維護(hù)費(fèi)用。解決了天地波雷達(dá)的陣列校準(zhǔn)問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是直達(dá)波信號(hào)的傳播示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1所公開(kāi)的基于直達(dá)波的天地波陣列校準(zhǔn)方法的流程示意圖；