[發明專利]一種空間角位置參數校準方法

有效

• 申請號: 202110209220.5
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN113009436B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 黃安君;潘柳;胡勇;李玥;葉曉書;王康宇
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所;成都天奧技術發展有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S5/02
• 代理公司: 成都瑞創華盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51270
• 代理人: 鄧瑞;辜強

1.一種空間角位置參數校準方法，其特征在于，包括如下具體步驟：

S1、由待校準的散射體模擬源模擬運動目標的速度，由信號源輸出射頻信號通過微波暗室的地溝射頻電纜直接接入散射體模擬源，形成反射的空間輻射信號；

S2、建立陣列分布的接收天線組，將接收天線組按照三元組布局形式進行排列分布，利用接收天線組接收散射體模擬源的空間輻射信號，并將接收到的射頻信號進行移頻處理，完成雷達回波信號的多普勒頻偏的模擬，獲取待校準的空間角度位置參數；

S3、利用時延測量裝置將上述輻射信號放大、下頻至中頻信號后，進行相位測量，得到上升沿包絡曲線；

所述步驟S3中，所述時延測量裝置由時間間隔發生器、下變頻組件、高速采集模塊和信號處理組件組成，各組件配合進行信號處理，具體為：

S31、由時間間隔發生器產生兩路同步信號，一路同步信號對信號源進行同步觸發，一路同步信號作為時延測量的參考信號發送至高速采集模塊進行采集；

S32、信號源作為激勵信號產生被校系統所需要的脈沖調制信號，發送至散射體模擬源，得到反射回的空間輻射信號；

S33、由下變頻組件將接收的信號變換到高速采集模塊所能達到的帶寬范圍和幅度范圍內的中頻信號；

S34、由高速采集模塊以高采樣率的方式完成信號采樣，對脈沖調制信號、同步信號的無失真A/D轉換，將所需要的脈沖調制信號和同步信號轉換成離散的數字量；

S35、由信號處理組件對脈沖信號包絡精確提取，形成陡峭的上升沿包絡曲線，獲取平滑、低抖動的脈沖邊沿；

S4、利用工控機自帶的校準軟件將上述測量結果計算分析，自動測量上升沿包絡曲線中心位置距離同步信號上升沿中間位置的時間，該時間扣除初始延時就是被測系統的時延值；

S5、根據計算結果自動進行校準。

2.根據權利要求1所述的一種空間角位置參數校準方法，其特征在于：步驟S1中，采用原子鐘鎖定的高穩品振作為信號源。

3.根據權利要求1所述的一種空間角位置參數校準方法，其特征在于：步驟S2中，接收天線組的具體陣列排布方式為：將319個射頻輻射單元排成一個陣列，陣列中每三個射頻輻射單元按照等邊三角形排列，構成一個子陣列，定義為三元組，目標模擬信號是由陣列上相鄰的三個單元輻射的信號在空間合成完成。

4.根據權利要求1所述的一種空間角位置參數校準方法，其特征在于：步驟S31中，時間間隔發生器產生兩路同步信號之間的時間間隔可任意設置，用于將毫秒級時延變換到微秒級時延。

5.根據權利要求1所述的一種空間角位置參數校準方法，其特征在于：所述高速采集模塊包括A/D轉換模塊、采樣時鐘模塊和數字存儲模塊，具體工作方式為：被測信號經耦合電路后送至前端放大器，轉化成ADC可以接收的電壓范圍，采樣和保持電路按固定采樣率將信號分割為一個個獨立的采樣電平，A/D轉換模塊將其轉化為數字的采樣點，將信號以數字的形式進行存儲。

6.根據權利要求1所述的一種空間角位置參數校準方法，其特征在于：還包括校準裝置，所述校準裝置包括精密校準轉臺、角位置校準信道組件、矢量網絡分析儀以及帶有校準軟件的工控機，其具體工作方式為：精密校準轉臺接收指令，進行方位、俯仰角度的轉動調節，接收天線接收陣列輻射信號，經角位置校準信道組件放大、下變頻至中頻信號返回至矢量網絡分析儀，進行相位測量，測量結果送至工控機進行校準結果的計算分析。

7.根據權利要求6所述的一種空間角位置參數校準方法，其特征在于：所述角位置校準信道組件四脊喇叭天線、單刀4擲微波開關、混頻器、中頻放大器和隔離器，其中：四脊喇叭天線用于接收陣面輻射的高頻信號；單刀4擲微波開關用以控制測量的模式；混頻器將天線接收到的信號下變頻為70MHz的中頻信號，送至窄帶中頻放大器進行放大；中頻放大器對信號進行放大處理以及匹配濾波；隔離器的作用是防止接收到的兩路微波信號之間出現干擾，導致測量結果不準確。