[發明專利]一種提高天線方向圖零深位置測試精度的方法

在審

• 申請號: 202110916124.4
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113777412A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 胡正;郭利強;顏振;周楊;曹桂財;耿祖琨;米郁;陳安濤;張文濤;時建樹
• 申請（專利權）人: 中電科思儀科技股份有限公司
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發明公開了一種提高天線方向圖零深位置測試精度的方法，屬于天線測試技術領域，根據零深附近方向圖呈現近似對稱分布的特點，將廣義互相關時延估計的方法應用到零深估計，提高零深位置測試精度；具體包括選取有效數據段，對數據段進行判斷并處理，選取零深估計粗值點，利用廣義互相關時延估計計算互功率譜，補零操作，以及進行傅里葉反變換等計算零深的位置。本發明采用補零的方法，提高零深位置的角度分辨率；通過該計算方法對線性值取倒數，提高與零深距離近的值在時延估計中所占的比重，進一步提高時延估計精度。

技術領域

本發明屬于天線測試技術領域，具體涉及一種提高天線方向圖零深位置測試精度的方法。

背景技術

天線方向圖在測量中，零深是一個重要的測試指標。由于信號傳播的路徑損耗，零深周邊的信噪比一般比較低，因而零深的精確測量是一個難點。在極限情況下，由于接收機自身靈敏度的限制，如果信號的接收電平低于接收機的靈敏度電平，零深附近的信號電平不可測，導致零深無法精確測量。

由于信號傳播的路徑損耗，尤其是外場條件，零深周邊的信噪比一般比較低。現有的方法一般是在零深附近多次采樣，提高累積增益，采用數據擬合方法對零深周邊的有效數據進行擬合，從而找到零深位置。此方法需要根據天線方向圖的形狀，給出擬合的表達式形式，并且不同的擬合方法擬合出的零深點可能不同。

發明內容

為了解決上述問題，本發明根據零深的特點，利用廣義互相關時延估計的原理，提出一種計算零深的計算方法，提高天線方向圖零深位置測試精度。

本發明的技術方案如下：

一種提高天線方向圖零深位置測試精度的方法，根據零深附近方向圖呈現近似對稱分布的特點，將廣義互相關時延估計方法應用到零深估計，提高零深位置測試精度；具體包括如下步驟：

S1.選取零深附近呈現近似對稱分布部分的數據段作為有效數據，記為x[n]；

S2.對選取的數據類型進行判斷并處理，將處理后的數據記為y[n]；

S3.在零深附近選取一點作為零深的估計粗值，假設該值的索引為m,以x＝m為對稱軸，將y[n]進行翻褶，得到數據序列為y′[n]＝y[-(n-2m)]；

S4.利用廣義互相關時延估計方法計算互功率譜G[n]；

S5.對G[n]補零，記G[n]的數據長度為M，補零操作后的總數據長度為a·M，a為數據長度的倍數；

S6.進行傅里葉反變換得到時域互相關函數值，進行峰值檢測，得到峰值對應的索引值為N，則零深的位置為N/(2a)+m。

優選地，步驟S1中，x[n]選取的具體過程為：根據零深附近方向圖的數值，取經驗值L，選取直線y＝L與零深附近方向圖進行相交，直線橫截零深附近方向圖后直線以下部分就是選取的離散數據x[n]。

優選地，步驟S2中判斷并處理的具體內容為：如果選取的數據是線性值，對x[n]取倒數；如果是分貝值，對x[n]取絕對值。

優選地，步驟S4中，G[n]的計算采用廣義互相關時延估計中的PHAT加權法，計算表達式為：其中S[n]＝fft(y[n])·conj(fft(y[n]))，fft表示快速傅里葉變換，conj表示取共軛。

本發明所帶來的有益技術效果：

根據零深的特點，利用廣義互相關時延估計方法，將零深估計問題轉化為時間延遲估計問題，提高零深位置的測試精度，并且可以采用補零的方法，提高零深的角度分辨率；對線性值取倒數，提高與零深距離近的值在時延估計中所占的比重，進一步提高時延估計精度。

附圖說明

圖1為本發明提高天線方向圖零深位置測試精度的方法流程圖；