一种基于实时通道相位校准的相位干涉仪测向方法与流程

本发明涉及一种基于实时通道相位校准的相位干涉仪测向方法，属于电子对抗技术领域。

背景技术：

电波到达测向天线阵时，由于空间位置不同导致各天线单元接收的信号相位不同，相位干涉仪测向通过测定来波在各阵元上的相位差来实现电波到达角度的测量。相位差的准确与否直接关系着测角的准确性，因此保证相位差的准确性成了相位干涉仪测向的关键所在。

相位干涉仪测向的传统方法是采用事先校准的办法，事先测得各个接收通道的相位差，测向时由测得的相位差减去通道相位差，得到辐射源到达各个天线的真实相位差。该方法要求各通道的微波器件和电缆在各种环境和温度下都保持相频特性的相对稳定，这是非常困难的任务。因此亟须一种可实时校准通道相位差的方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于实时通道相位校准的相位干涉仪测向方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于实时通道相位校准的相位干涉仪测向方法，其特征是，包括一个校准信号源，通过功分器给各个通道提供校准信号，各个通道通过开关选择是接收天线信号还是校准信号，测向时由信号处理机得到各个测向通道之间的实时的通道相位差，侦收信号到达各天线的实际相位差由测量相位差减去天线相位差和通道相位差得到，对实际相位差进行解模糊处理得到信号到达角。

进一步的，所述开关采用sp2t（单刀双掷）开关，用于接通接收天线信号还是校准源信号。

进一步的，还包括信号处理机，所述信号处理机用于相位差的测量以及信号到达角的解算。

进一步的，包括如下步骤：

步骤1），使用标准信号源辐射指定频率和功率信号，调整伺服使测向天线阵法线方向正对该辐射信号源；

步骤2），控制sp2t开关接到测向天线上，信号处理机记录一组相位差p1;

步骤3），控制校准信号源产生指定频率和功率信号，控制sp2t开关接到校准信号源上，信号处理机记录一组相位差p2;

步骤4），计算天线相位差p3=p1-p2；

步骤5），控制sp2t开关接到校准信号源上，校准信号源以指定频率和指定功率依次产生测向带宽内的信号，信号处理机记录相应频率的通道相位差p4作为实时校准值；

步骤6），控制sp2t开关接到测向天线上，信号处理机测得侦收信号的测量相位差p5；

步骤7），计算侦收信号实际相位差p=p5-p3-p4；

步骤8），对侦收信号实际相位差p进行解模糊处理得到信号到达角。

进一步的，所述步骤1）是在标准辐射场地远场条件下使用标准信号源辐射指定频率和功率信号。

进一步的，所述相位差p1和p2分别指的是信号入射角为0度时的测量相位差和通道相位差。

本发明所达到的有益效果：

（1）实时校准通道相位差，大大降低了对各通道微波器件和电缆的相位一致性要求；（2）仅增加一个校准信号源，一个功分器以及若干个sp2t（单刀双掷）开关，便于工程实现；（3）校准过程通过软件自动控制，操作简单。

附图说明

图1是本发明的系统组成图；

图2是本发明的测向天线阵示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种基于实时通道相位校准的相位干涉仪测向方法，其特征是，包括一个校准信号源，通过功分器给各个通道提供校准信号，各个通道通过开关选择是接收天线信号还是校准信号，测向时由信号处理机得到各个测向通道之间的实时的通道相位差，侦收信号到达各天线的实际相位差由测量相位差减去天线相位差和通道相位差得到，对实际相位差进行解模糊处理得到信号到达角。

本实施例中，所述开关采用sp2t（单刀双掷）开关，用于接通接收天线信号还是校准源信号。

本实施例中，还包括信号处理机，所述信号处理机用于相位差的测量以及信号到达角的解算。

本实施例中，包括如下步骤：

步骤1），使用标准信号源辐射指定频率和功率信号，调整伺服使测向天线阵法线方向正对该辐射信号源，即信号入射角为0度；

步骤2），控制sp2t开关接到测向天线上，信号处理机记录一组相位差p1;

步骤3），控制校准信号源产生指定频率和功率信号，控制sp2t开关接到校准信号源上，信号处理机记录一组相位差p2;

步骤4），计算天线相位差p3=p1-p2；

步骤5），控制sp2t开关接到校准信号源上，校准信号源以指定频率和指定功率依次产生测向带宽内的信号，信号处理机记录相应频率的通道相位差p4作为实时校准值；

步骤6），控制sp2t开关接到测向天线上，信号处理机测得侦收信号的测量相位差p5；

步骤7），计算侦收信号实际相位差p=p5-p3-p4；

步骤8），对侦收信号实际相位差p进行解模糊处理得到信号到达角。

本实施例中，所述步骤1）是在标准辐射场地远场条件下使用标准信号源辐射指定频率和功率信号。

本实施例中，所述相位差p1和p2分别指的是信号入射角为0度时的测量相位差和通道相位差。

本实施例中：对2ghz~18ghz的频段信号进行方位测向，采用4个平面螺旋天线组成线阵，如图2所示，信号处理机的输入信号频率范围为250mhz±200mhz。

首先对2ghz~18ghz信号以10mhz步径按步骤1）~步骤4）的顺序得到天线1与天线2、天线1与天线3、天线1与天线4之间的天线相位差表格；

开始测向时，按步骤5），以步径10mhz遍历指定中心频率±200mhz范围，得到通道1与通道2、通道1与通道3、通道1与通道4之间的通道相位差表格；

按步骤6），得到侦收信号的测量相位差；

侦收信号到达天线的实际相位差由测量相位差减去天线相位差和通道相位差得到，即实际相位差p=p5-p3-p4；

经由上述处理，由实际相位差p进行解模糊处理即可得到信号到达角。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于实时通道相位校准的相位干涉仪测向方法，其特征是，包括一个校准信号源，通过功分器给各个通道提供校准信号，各个通道通过开关选择是接收天线信号还是校准信号，测向时由信号处理机得到各个测向通道之间的实时的通道相位差，侦收信号到达各天线的实际相位差由测量相位差减去天线相位差和通道相位差得到，对实际相位差进行解模糊处理得到信号到达角。优点：（1）实时校准通道相位差，大大降低了对各通道微波器件和电缆的相位一致性要求；（2）仅需一个校准信号源，一个功分器以及若干个SP2T（单刀双掷）开关，便于工程实现；（3）校准过程通过软件自动控制，操作简单。

技术研发人员：黄昌九;张昊;朱永前
受保护的技术使用者：南京长峰航天电子科技有限公司
技术研发日：2017.08.17
技术公布日：2017.12.29