一种角跟踪接收机及其获取角误差信号的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种角跟踪接收机及其获取角误差信号的方法和装置。所述方法包括：产生角跟踪接收机中的和路信号和差路信号，所处差路信号中包含随时间变化的θ(t)与α(t)的信息；将所述和路信号与所述差路信号合路处理得到合路信号；然后检波得到所述合路信号的信号幅度，所述信号幅度包含所述θ(t)与α(t)的信息；最后从所述合路信号的信号幅度中提取出包含所述θ(t)与α(t)的角误差信号。本发明的技术方案，通过考虑角跟踪接收机获取角误差信号过程中角误差动态改变的实际情况，在差路信号产生过程引入随时间变化的θ(t)与α(t)信息，从而经过合路处理和检波处理后，提取出包含所述θ(t)与α(t)的角误差信息，解决在跟踪目标移动较快的情况下，静态分析方法导致较大分析误差的问题。
【专利说明】一种角跟踪接收机及其获取角误差信号的方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信测控【技术领域】，特别涉及一种角跟踪接收机及其获取角误差信号 的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 随着空间技术的发展，载人航天器、空间站、高数据率传输和多目标服务队航天器 的跟踪与通信系统提出了更高的要求，为此，多个国家先后发展了中继卫星系统以满足更 高需求。中继星一般均设计有自动跟踪系统，以为服务对象提供稳定的高质量服务，自动跟 踪系统中，角跟踪接收机是核心单机之一，其功能是对自跟踪天线传来的信号进行合路、滤 波、下变频、自动增益控制处理，最终解调出方位和俯仰误差信号，输出给天线控制器。
[0003] 现有技术中，对角跟踪接收机的研究均集中于角跟踪接收机静态跟踪过程，即角 跟踪接收机输出一次方位、俯仰误差的测角过程中跟踪目标相对于我方跟踪天线是静止不 动的，这样的假设简化了跟踪接收机测角精度分析过程，在跟踪目标相对于跟踪天线运动 缓慢时近似有效。然而，在跟踪目标移动较快的情况下，静态分析方法可能导致较大的分析 误差，进而误判角跟踪接收机的实际性能。
【发明内容】
[0004] 本发明提供的一种角跟踪接收机及其获取角误差信号的方法和装置，以解决跟踪 目标移动较快情况下，静态分析方法导致较大分析误差的问题。
[0005] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006] -方面，本发明实施例提供了一种角跟踪接收机获取角误差信号的方法，包括：
[0007] 产生角跟踪接收机中的和路信号；
[0008] 产生角跟踪接收机中的差路信号，所述差路信号中包含随时间变化的Θ (t)与 a⑴的信息，其中，Θ⑴为天线电轴偏差角，a⑴为跟踪目标在所在坐标平面的水平方 向偏差角；
[0009] 将所述和路信号与所述差路信号合路处理得到合路信号；
[0010] 检波得到所述合路信号的信号幅度，所述信号幅度包含所述Θ (t)与a (t)的信 息；
[0011] 从所述合路信号的信号幅度中提取出包含所述Θ (t)与a (t)的角误差信号。
[0012] 另一方面，本发明实施例提供了一种角跟踪接收机获取角误差信号的装置，包 括：
[0013] 和路信号产生单元，适于产生角跟踪接收机中的和路信号；
[0014] 差路信号产生单元，适于产生角跟踪接收机中的差路信号，所述差路信号中包含 随时间变化的Θ (t)与a (t)的信息，其中，Θ (t)为天线电轴偏差角，a (t)为跟踪目标在 所在坐标平面的水平方向偏差角；
[0015] 合路单元，适于将所述和路信号与所述差路信号合路处理得到合路信号；
[0016] 检波单元，适于检波得到所述合路信号的信号幅度，所述信号幅度包含所述Θ (t) 与a⑴的信息；
[0017] 提取单元，适于从所述合路信号的信号幅度中提取出包含所述Θ⑴与a (t)的 角误差号。
[0018] 再一方面，本发明实施例提供了一种角误差跟踪接收机，包括本发明中的上述角 跟踪接收机获取角误差信号的装置。
[0019] 本发明实施例的有益效果是：本发明提供的一种角跟踪接收机及其获取角误差信 号的方法和装置，通过考虑角跟踪接收机获取角误差信号过程中角误差动态改变的实际情 况，在差路信号产生单元中引入随时间变化的Θ (t)与a (t)信息，从而经过合路处理和检 波处理后，提取出包含所述Θ (t)与a (t)的角误差信息，解决在跟踪目标移动较快的情况 下，静态分析方法导致较大分析误差的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本发明实施例提供的一种角跟踪接收机获取角误差信号的方法流程图；
[0021] 图2为本发明实施例提供的一种角跟踪接收机获取角误差信号的装置结构示意 图；
[0022] 图3为本发明实施例提供的一种单通道角跟踪接收机电路原理图；
[0023] 图4为本发明实施例提供的一种角误差坐标表示示意图；
[0024] 图5为本发明实施例提供的一种基于动态跟踪过程角跟踪接收机获取角误差信 号Simulink仿真结果示意图；
[0025] 图6为本发明实施例提供的一种基于静态跟踪过程角跟踪接收机获取角误差信 号Simulink仿真结果示意图。
【具体实施方式】
[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0027] 本发明提供一种角跟踪接收机获取角误差信号的方法。如图1所示，为本发明实 施例提供的角跟踪接收机获取角误差信号的方法流程图。所述方法包括：
[0028] 步骤101，产生角跟踪接收机中的和路信号。
[0029] 步骤102,产生角跟踪接收机中的差路信号，所述差路信号中包含随时间变化的 Θ (t)与a (t)的信息，其中，Θ (t)为天线电轴偏差角，a (t)为跟踪目标在所在坐标平面 的水平方向偏差角。
[0030] 具体的，所述差路信号表述为：
[0031] Δ t = kAAm μ Θ (t) cos ( ω t+ a (t) + β (t)) +ηΔ (t) (1)
[0032] 其中，为差路放大系数，为信号幅度，ω为接收的射频信号频率，μ为天线 差斜率，ηΔ(?)为差路信号噪声，β (t)为调相角；
[0033] 假设A为跟踪天线，0为目标平面坐标原点，所述角跟踪接收机开展一次角误差估 计开始时刻与结束时刻的目标位置分别为P、P '，忽略目标在所述目标平面的轴向移动， 所述Θ (t)与a (t)近似表述为：
【权利要求】
1. 一种角跟踪接收机获取角误差信号的方法，其特征在于，所述方法包括： 产生角跟踪接收机中的和路信号； 产生角跟踪接收机中的差路信号，所述差路信号中包含随时间变化的Θ (t)与a (t) 的信息，其中，Θ (t)为天线电轴偏差角，a (t)为跟踪目标在所在坐标平面的水平方向偏 差角； 将所述和路信号与所述差路信号合路处理得到合路信号； 检波得到所述合路信号的信号幅度，所述信号幅度包含所述Θ (t)与a (t)的信息； 从所述合路信号的信号幅度中提取出包含所述Θ (t)与a (t)的角误差信号。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述差路信号包含随时间变化的Θ (t)与 a (t)的角误差信息包括：
5. -种角跟踪接收机获取角误差信号的装置，其特征在于，包括： 和路信号产生单元，适于产生角跟踪接收机中的和路信号； 差路信号产生单元，适于产生角跟踪接收机中的差路信号，所述差路信号中包含随时 间变化的Θ (t)与a (t)的信息，其中，Θ (t)为天线电轴偏差角，a (t)为跟踪目标在所在 坐标平面的水平方向偏差角； 合路单元，适于将所述和路信号与所述差路信号合路处理得到合路信号； 检波单元，适于检波得到所述合路信号的信号幅度，所述信号幅度包含所述Θ (t)与 a⑴的信息； 提取单元，适于从所述合路信号的信号幅度中提取出包含所述Θ (t)与a (t)的角误 差?目号。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述差信号产生单元具体适于，所述差路 信号 At 可以表述为：At = kAAmy Θ (t)cos(c〇t+a (?) + β ⑴）， 其中，kA为差路放大系数，Am为信号幅度，ω为接收的射频信号频率，μ为天线差斜 率，ηΔ(?)为差路信号噪声，β (t)为调相角； 假设A为跟踪天线，0为目标平面坐标原点，所述角跟踪接收机开展一次角误差估计开 始时刻与结束时刻的目标位置分别为P、P '，忽略目标在所述目标平面的轴向移动，所述 Θ (t)与a (t)近似表述为：
8. 根据权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于，所述装置适于单通道角跟踪接 收机。
9. 一种角跟踪接收机，其特征在于，包括如权利要求5-7任一项所述的角跟踪接收机 获取角误差信号的装置。
10. 根据权利要求9所述的角跟踪接收机，其特征在于，所述角跟踪接收机为单通道角 跟踪接收机。
【文档编号】G01S7/40GK104122547SQ201410310720
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】尤明懿, 邱焱 申请人:中国电子科技集团公司第三十六研究所