专利名称：多通道雷达幅相自动校正方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及雷达技术领域，具体涉及多通道雷达的幅度和相位自动校正方法和装置。
背景技术：
单脉冲跟踪雷达要求接收系统的和路、方位差路和仰角差路等三个接收通道在雷 达工作频段内要求具有严格相位和幅度一致性，在实际工程中，由于元器件和传输线的差 别，必须对这三个通道的相位和幅度进行补偿和调整。目前国内普遍采用的校正方法是利用在天线远场架设信号源进行逐个测试，根据 测试结果调整高频和中频端的馈线长度，该方法易于实现且成本较低，但需要针对每个频 点进行测试，继而修正馈线长度。当频段变化后，需要重新测试以修正馈线长度，因此不能 适用于宽带系统，存在环境适用性差、难以实时标定的缺点，不方便使用和维护。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于通过对雷达各个通道之间的相位和幅度差别进行自 动校正，减小接收通道的性能变化对雷达系统性能的影响，提高接收系统的自我检测能力； 提高雷达的工作频带范围和环境适应性，实现系统的易用性和可维护性。实现本发明目的的技术解决方案为一种多通道雷达幅相自动校正方法，包括如下步骤第一步，在自动校正状态，雷达系统不工作，产生频率和幅度稳定的射频测试信号 馈入馈源；第二步，射频测试信号经馈源产生和路、方位差路和仰角差路共三路信号，三路信 号分别经接收机、模数转换器ADC和数字下变频器的处理；第三步，在处理后的三路信号中，以其中一路信号Sl为基准信号，利用鉴相器获 得其他两路信号S2、S3相对于基准信号的相位差，BP Δ 12 = θ 1- θ 2禾Π Δ 13 = θ 1- θ 3 ；利
用幅度检波器获得S2、S3两路信号相对于Sl路信号的幅度比值，即、，其
中，θ 1、θ 2和θ 3分别为Si、S2和S3路测试信号的相位，A1^B2和B3分别为Si、S2和S3 路测试信号的幅度；存储各相位差和各幅度比值的数据；第四步，令雷达系统进入工作状态，接收并处理目标回波；根据存储的相位差和幅 度比值，对馈源产生的三路目标回波信号的数据进行修正，修正方法如下对S2路目标回波乘上幅度修正系数f和相位修正系数exp (j Δ 12)；对S3路目标
回波乘上幅度修正系数>和相位修正系数
权利要求
一种多通道雷达幅相自动校正方法，其特征在于，步骤如下第一步，在自动校正状态，雷达系统不工作，产生频率和幅度稳定的射频测试信号馈入馈源；第二步，射频测试信号经馈源产生和路、方位差路和仰角差路共三路信号，三路信号分别经接收机、模数转换器ADC和数字下变频器的处理；第三步，在处理后的三路信号中，以其中一路信号S1为基准信号，利用鉴相器获得其他两路信号S2、S3相对于基准信号的相位差，即Δ12＝θ1 θ2和Δ13＝θ1 θ3；利用幅度检波器获得S2、S3两路信号相对于S1路信号的幅度比值，即和其中，θ1、θ2和θ3分别为S1、S2和S3路测试信号的相位，A1、B2和B3分别为S1、S2和S3路测试信号的幅度；存储各相位差和各幅度比值的数据；第四步，令雷达系统进入工作状态，接收并处理目标回波；根据存储的相位差和幅度比值，对馈源产生的三路目标回波信号的数据进行修正，修正方法如下对S2路目标回波乘上幅度修正系数和相位修正系数exp(jΔ12)；对S3路目标回波乘上幅度修正系数和相位修正系数exp(jΔ13)；其中，A′1、B′2和B′3分别为S1、S2和S3路目标回波的幅度；第五步，当发射频率范围改变或者工作环境变化时，重复以上步骤一到四。FSA00000289997000011.tif,FSA00000289997000012.tif,FSA00000289997000013.tif,FSA00000289997000014.tif,FSA00000289997000015.tif,FSA00000289997000016.tif
2.根据权利要求1所述的多通道雷达幅相自动校正方法，其特征在于存在射频测试 信号产生装置到馈源之间的射频信号通道以及相应的开关，在测试状态下，信号处理分机 将控制信息传送到射频测试信号产生装置，射频测试信号产生装置据此产生射频测试信 号，测试信号经开关馈入馈源，经接收系统生成多路信号；在雷达工作状态下，断开开关保 证雷达的正常工作；当发射频率范围改变时，射频测试信号根据信号处理命令作相应改变。
3.根据权利要求1所述的多通道雷达幅相自动校正方法，其特征在于设基准信号为 和路信号，则第三步包括以和路信号为基准信号，利用鉴相器获得方位差路和俯仰差路相对于和 路信号的相位差，即Δα= θ -Θ δα、Δε= θ Σ_ θ ΔΕ;利用幅度检波器获得方位差路和俯仰差路相对于和路信号的幅度比值，即、=#和、，其中，Α 、Βδα和Βδε分别表示 ΔΑliAE和路、方位差路和俯仰差路的信号幅度，θ Σ、ΘΔΑ和θ ΔΕ分别为和路、方位差路和俯仰差 路信号的相位；存储各相位差和各幅度比值的数据； 所述第四步的修正方法包括对方位差路目标回波乘上幅度修正系数爿和相位修正系数exp (j Δ Α)；对俯仰差路目liA标回波乘上幅度修正系数g和相位修正系数exp (j Δ E) ;k'A =舍,k'E 其中，A' Σ、fiEt^hA^AEB'ΔΕ分别表示和路、方位差路和俯仰差路的目标回波信号幅度。
4.一种多通道雷达幅相自动校正装置，其特征在于，包括频率合成器、控制开关、馈源、三路处理通道、角误差计算单元、幅度计算单元、参数存储单元和数据修正单元；每个处 理通道包括顺序相连的接收机、ADC和数字下变频器，接收机连接馈源，数字下变频器连接 转换开关；转换开关的位置1连接角误差计算单元和幅度计算单元，转换开关的位置2连接 数据修正单元；在自动校正状态下，雷达系统不工作，接通控制开关，三个处理通道的转换开关接到位 置1 ；此时，频率合成器产生的频率和幅度稳定的射频测试信号通过控制开关馈入馈源；馈 源产生和路、方位差路和仰角差路共三路测试信号，三路测试信号分别进入三个处理通道 进行处理后，经转换开关进入角误差计算单元和幅度计算单元；角误差计算单元，以其中一路信号Sl为基准信号，利用鉴相器获得其他两路信号S2、 S3相对于基准信号的相位差，g卩Δ 12 = θ 1- θ 2和Δ 13 = θ 1- θ `3，并发送给参数存储单元 存储；其中，θ 1、θ 2和θ 3分别为Si、S2和S3路测试信号的相位；幅度计算单元，利用幅度检波器获得S2、S3两路信号相对于Sl路信号的幅度比值，即^2，并发送给参数存储单元存储；其中,ApB2和B3分别为S1、S2和S3路测试信号的幅度；令雷达系统进入工作状态，断开控制开关，三个处理通道的转换开关接到位置2 ； 此时，目标回波经过馈源产生和路、方位差路和仰角差路共三路目标回波信号，三路目 标回波信号分别进入三个处理通道进行处理后，经转换开关进入数据修正单元；数据修正单元根据参数存储单元存储的相位差和幅度比值，对三路目标回波信号进行 修正，修正方法如下对S2路目标回波乘上幅度修正系数,和相位修正系数exp (j Δ 12)；对S3路目标回波 乘上幅度修正系数,和相位修正系数exp(jA13)龙=|成3=^·;其中，A' ”Β' 2和/C13￡>2D3iB' 3分别为Si、S2和S3路目标回波的幅度；当发射频率范围改变或者工作环境变化时，各组成单元重复以上操作。
全文摘要
本发明公开了多通道雷达幅相自动校正方法和装置，雷达系统工作之前，将同一射频测试信号经馈源分别馈入多通道雷达系统的各个接收通道中，获得各接收通道的相位特性和幅度特性，以其中一个通道信号为基准信号，计算其他通道信号与基准信号之间的相位差和幅度比值；然后令雷达系统工作，利用之前获得的相位差和幅度比值对各通道的目标回波进行自动修正，保证各个通道在幅度和相位上的一致性。当发射频点改变或者雷达工作环境变化时，接收通道的幅相特性不可避免的发生变化，利用本发明可以准确方便的对其变化进行测量并加以修正，保证各个通道的一致性，扩展了雷达的工作频率范围和环境适应性，提高了雷达的可维修性。
文档编号G01S13/02GK101957444SQ20101029721
公开日2011年1月26日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者刘国华, 吴海, 徐朝阳, 徐洪林, 陈永森 申请人:中国船舶重工集团公司第七二三研究所