专利名称：一种智能天线doa估计性能的有线测试方法
技术领域：
本发明涉及一种智能天线，特别是一种用于智能天线的波达方向模拟和DOA估计与自适应波束增强或调零性能的测试方法。
背景技术：
智能天线由很多天线单元组成，每个单元馈以一定幅度和相位(称之为幅度权值和相位权值)的信号以形成特定的波束，实现波束扫描、增强或调零。一般情况下，通过控制连接单元的幅度调节器对单元信号幅度进行调节形成所需要的波束，通过改变连接单元的相位调节器对单元信号的相位进行控制以实现波束扫描。
智能天线需要在某个波达方向(DOA)进行波束增强或调零时，根据波达方向自适应的计算每个单元的幅度权值和相位权值，然后通过控制与每个单元相连接的权值网络(幅度调节器和相位调节器)实现需要的幅相权值，在期望的方向得到波束增强或调零方向图。智能天线对于期望方向的估计性能和在期望方向进行波束增强或调零的性能(即DOA估计性能)是智能天线最关键的技术性能。对这几个关键性能参数的验证是智能天线研制中必须进行的工作。自从智能天线提出以来，对DOA估计性能的验证，一般采用模拟仿真或者在远场、紧缩场条件下通过无线测试的方法进行。由于模型的理想化，和实际的天线系统之间存在的差别使得模拟仿真的方法不能完全真实的反映智能天线的实际性能，因此，一般在模拟仿真的基础上，要进行实际的测试，即在满足智能天线远场条件的距离上架设真实的信号源，使其对应真实的信号来波方向，然后分别启动智能天线的DOA估计功能和波束增强或调零功能得到其DOA估计性能。这项工作对于机载和星载天线来说尤为重要。满足智能天线远场条件的环境目前有两种一种是天线远场测试场，另一种是天线紧缩测试场。天线远场测试场受环境的影响较大，无论是电磁环境还是雨雪天气均会严重影响测试结果甚至无法进行测试，而且占地面积大；天线紧缩测试场可以不受电磁环境和雨雪天气等的影响，但造价高，全球范围内的天线紧缩测试场远远小于远场测试场的数量。另外，在以上两种场地进行智能天线测试，对于阵列规模较大的智能天线，架设、测试比较复杂且不方便，花费时间长成本也高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种智能天线DOA估计性能的有线测试方法，该测试方法对DOA估计性能的测试和验证不需要远场或紧缩场条件，对场地和环境的要求低，降低了应用难度，可以更真实的反映智能天线的实际性能，具有广泛的适用性和推广应用价值。本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的
一种智能天线DOA估计性能的有线测试方法，测试系统包括幅度和相位调节器、I分P的辅助功分网络、幅度和相位调节器控制器、微波信号发生器，具体测试过程如下(I)将智能天线的阵元与权值网络断开，将幅度和相位调节器与权值网络连接，同时将I分P辅助功分网络的功分端口分别与幅度和相位调节器连接，再将微波信号发生器与I分P辅助功分网络的公共端口连接，最后将频谱仪与波束合成器连接；其中智能天线的阵元共有I P个，且P≥3，权值网络的数量与阵元相同；(2)设定波达方向(0^，利用阵元在(9J1, ^j i)方向的方向图矢量Ap ( 9 J1, 工)，计算出第p个阵元输出口的幅相分布
权利要求
1.一种智能天线DOA估计性能的有线测试方法，其特征在于测试系统包括幅度和相位调节器、I分P的辅助功分网络、幅度和相位调节器控制器、微波信号发生器，具体测试过程如下 (I)将智能天线的阵元与权值网络断开，将幅度和相位调节器与权值网络连接，同时将I分P辅助功分网络的功分端口分别与幅度和相位调节器连接，再将微波信号发生器与I分P辅助功分网络的公共端口连接，最后将频谱仪与波束合成器连接；其中智能天线的阵元共有I P个，且P彡3，权值网络的数量与阵元相同； ⑵设定波达方向
全文摘要
本发明涉及一种智能天线DOA估计性能的有线测试方法，利用天线的矢量方向图将智能天线对信号波达方向的响应表示为阵列单元输出的归一化幅相分布，用真实的幅度调节器和相位调节器实现这种归一化的幅相分布，并将实现归一化幅相分布的幅度调节器和相位调节器插入到智能天线系统中，实现了波达方向的真实模拟，从而能够通过有线测试确定智能天线的DOA估计性能(包括波达方向估计、波束增强或调零性能)，本发明测试方法对DOA估计性能的测试和验证不需要远场或紧缩场条件，对场地和环境的要求低，降低了应用难度，可以更真实的反映智能天线的实际性能，具有广泛的适用性和推广应用价值。
文档编号H04B17/00GK102664690SQ20121009606
公开日2012年9月12日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者吴 琳, 张卫兵, 张宁, 施锦文, 楼大年, 田步宁, 黄齐波 申请人:西安空间无线电技术研究所