专利名称：单脉冲跟踪接收机系统误差矩阵补偿方法
技术领域：
本发明涉及通信测控领域中一种单脉冲跟踪接收机系统误差矩阵补偿方法，特别 适用于天线二维自跟踪系统中的单通道单脉冲跟踪接收机。
背景技术：
在通信测控领域，天线自跟踪系统中跟踪接收机系统误差的产生主要有天线引入 部分和信道设备引入部分。对于一维跟踪的跟踪接收机，只需要对信道部分采用射频线缆 校相的方法来除去系统误差，这种校相过程简单，而且跟踪指标可以满足系统要求。对于二 维跟踪的跟踪接收机，只用信道射频电缆校相的方法就很难满足系统的需求，由于残存的 系统误差较大，使得方位俯仰的交叉耦合过大，跟踪效果比较差，有时甚至跟踪不上目标。
发明内容
本发明的目的在于解决二维跟踪接收机射频电缆校相技术中的不足之处而提供 一种通过矩阵补偿的方法来对二维单脉冲跟踪接收机系统误差进行补偿。本发明在分析跟 踪接收机系统误差产生的原因，通过公式的推导，大量试验数据的测量和分析，得出对系统 误差的补偿矩阵，然后将该补偿矩阵带入到数字跟踪接收机中，对消掉系统误差。该技术具 有设备简单、使用维护方便、性能稳定可靠等特点。本发明的步骤是这样实现的，一种单脉冲跟踪接收机系统误差矩阵补偿方法，包 括以下步骤①推导出补偿矩阵的具体信号表达式；②求出地面跟踪天线方位、俯仰轴坐标系和水平、垂直轴坐标系之间的夹角ε ；③测量并记录试验数据，对数据分析计算，求出补偿矩阵的具体参数；④将得到的补偿矩阵代入地面数字跟踪接收机中，对消掉系统误差；完成单通道单脉冲跟踪接收机系统误差矩阵补偿。其中，步骤①中推导补偿矩阵数学表达式包括以下过程对于TEll模、ΤΕ21模的两维跟踪天线，不考虑系统误差的影响，和、差支路信号分
别表示为
权利要求
1.一种单脉冲跟踪接收机系统误差矩阵补偿方法，其特征在于包括以下步骤①推导出补偿矩阵的具体信号表达式；②求出地面跟踪天线方位、俯仰轴坐标系和水平、垂直轴坐标系之间的夹角ε；③测量并记录试验数据，对数据分析计算，求出补偿矩阵的具体参数；④将得到的补偿矩阵代入地面数字跟踪接收机中，对消掉系统误差； 完成单通道单脉冲跟踪接收机系统误差矩阵补偿。
2.根据权利要求书1单脉冲跟踪接收机系统误差矩阵补偿方法，其特征在于步骤① 中推导补偿矩阵数学表达式包括以下过程对于TEll模、ΤΕ21模的两维跟踪天线，不考虑系统误差的影响，和、差支路信号分别表 示为
3.根据权利要求书1单脉冲跟踪接收机系统误差矩阵补偿方法，其特征在于所述步 骤②求地面跟踪天线方位、俯仰轴坐标系和水平、垂直轴坐标系的夹角ε的过程包括以下 步骤(1)用信标连接功放，通过标准喇叭口天线输出，将该喇叭口天线放置到地面天线的远 场，并且俯仰大于5度，测量地面天线和差网络的输出，找到地面天线的零深点，此时的角 度为喇叭口天线的方位、俯仰角；(2)保持地面天线俯仰轴不变，在天线波束内将地面天线沿方位轴上移动一定的角度 ε Α，记下此时的方位误差值，因为系统误差的存在，此时俯仰轴上也有误差信号，记下该俯 仰误差值；(3)小范围内调整地面天线的俯仰轴，使得俯仰误差信号达到最小，记下此时俯仰移动 的角度ε Ε，由几何关系可以求出ε。重复操作，多次测量取平均值。
4.根据权利要求书1单脉冲跟踪接收机系统误差矩阵补偿方法，其特征在于所述步 骤③中求补偿矩阵参数包括以下过程ε已求出，想得到关于Α_Ε轴补偿矩阵的具体值，还要求出ΚΗ、αΗ、Κν* αν。同求ε 角类似，建立步骤②(1)中相同的测试环境，将地面天线对准标准喇叭口天线，仅在方位轴 上地面天线波束内移动一定的角度，测量并记录一组方位俯仰的误差数据，表达式为
全文摘要
本发明公开了一种单脉冲跟踪接收机系统误差矩阵补偿方法，它涉及通信领域二维自跟踪系统中对系统误差的补偿。本发明在分析跟踪接收机系统误差产生的原因，通过公式的推导，得出对系统误差的补偿矩阵，然后通过对大量试验数据的测量和分析，确定补偿矩阵的具体参数，最后将补偿矩阵带入到地面数字跟踪接收机中，对消掉系统误差。该方法具有设备简单、使用维护方便、性能稳定可靠等特点，特别适合于在无人飞行器测控等测控系统中二维跟踪接收机的使用。
文档编号H04B1/12GK102142853SQ20101062203
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者刘国栋, 孙志刚, 赵呈哲 申请人:中国电子科技集团公司第五十四研究所