[发明专利]一种星载双通道角跟踪校准系统及方法

权利要求书

1.一种星载双通道角跟踪校准系统，其特征在于包括天线装置、极化双工器、合成网络器、和路接收器、差路接收器、发射器、校准装置和数字信号处理器，其中天线装置又包括双向射频天线和模耦合器，校准装置又包括射频开关、魔T以及两个校准耦合器；所述的系统在每个雷达处理周期中，先后工作在通道校准模式和角度求取模式；在通道校准模式下，数字信号处理器将1个校准信号输出到发射器，将校准控制信号输出到射频开关，射频开关只打开向魔T的输出；发射器将校准信号转换为射频校准信号后通过射频开关输出到魔T；魔T将输入的射频校准信号分为幅度相等、相位相同的两路校准信号，并分别送入两个校准耦合器；两个校准耦合器将输入信号衰减后分别输出到和路接收器和差路接收器；和路接收器和差路接收器分别将输入信号下变频至中频后输出到数字信号处理器；数字信号处理器利用输入的两路信号计算幅度与相位的补偿值；在角度求取模式下，数字信号处理器将多个测量信号先后输出到发射器，将测量控制信号输出到射频开关，射频开关只打开向极化双工器的输出；发射器将输入的测量信号转化为射频测量信号后经射频开关输出到极化双工器；极化双工器将射频测量信号送入天线装置发射出去；当天线装置的双向射频天线接收到目标回波信号后，通过模耦合器将回波信号分为和路信号、方位差信号和俯仰差信号后输出；极化双工器用于接收和路信号，合成网络器用于接收方位差信号和俯仰差信号并合成为一路差路信号；两个校准耦合器直接将和路信号与差路信号分别送入和路接收器和差路接收器；和路接收器和差路接收器将输入信号下变频至中频后输出到数字信号处理器；数字信号处理器利用和路与差路的中频信号获取角误差信号，并利用本雷达处理周期内的幅度与相位的补偿值进行补偿。

2.根据权利要求1所述的一种星载双通道角跟踪实时校准系统，其特征在于所述的数字信号处理器，在通道校准模式下，对和路接收器与差路接收器输出的和路与差路的中频信号进行数字采样、数字下变频和脉冲压缩处理；分别选择两路信号在峰值点处的信号作为和路向量校准信号与差路向量校准信号；将差路向量校准信号的模值除以和路向量校准信号的模值得到幅度补偿值，计算差路向量校准信号相对于和路向量校准信号的夹角得到相位补偿值；在角度求取模式下，分别将目标回波信号输入和路接收器与差路接收器；将和路接收器与差路接收器输出的中频信号进行数字采样、数字下变频、脉冲压缩处理和多脉冲积累处理后获得和路向量信号与差路向量信号；以和路向量信号为基准信号进行目标检测；计算差路向量信号在和路向量信号上的投影，获得角误差信号；利用通道校准模式下获得的幅度和相位补偿值对角误差信号进行补偿。

3.一种星载双通道角跟踪校准方法，其特征在于：在每一个雷达处理周期中通过以下步骤获得目标的角误差信号，

首先，进行校准处理步骤：

A1、产生两路幅度相等、相位相同的射频校准信号；

A2、将射频校准信号分别送入和路接收通道与差路接收通道；

A3、分别将和路接收通道与差路接收通道中的射频校准信号下变频至中频后输出；

A4、分别对两路中频校准信号进行数字采样、数字下变频和脉冲压缩处理后，选取两路信号在峰值点处的信号作为和路向量校准信号与差路向量校准信号；

A5、利用和路向量校准信号与差路向量校准信号，计算相位补偿值和幅度补偿值，

然后，进行角度求取计算角误差信号，并利用幅度和相位补偿值对角误差信号进行校准。

4.根据权利要求3所述的一种角跟踪校准方法其特征在于：所述的角度求取通过以下步骤实现：

B1、将接收到的目标回波信号分别分为和路信号、方位差信号和俯仰差信号；

B2、将和路信号送入和路接收通道，将方位差信号和俯仰差信号合成为一路差路信号后送入差路接收通道；

B3、分别将和路接收通道和差路接收通道内的和路信号和差路信号下变频至中频后输出；

B5、分别对两路中频信号进行数字采样、数字下变频、脉冲压缩处理，并对目标回波信号进行多脉冲积累处理后产生和路向量信号与差路向量信号；

B6、将和路向量信号作为基准信号进行目标检测，计算差路信号在和路信号上的投影获得角误差信号。

5.根据权利要求3所述的一种角跟踪校准方法其特征在于：所述的幅度和相位补偿值的计算方法为将差路向量校准信号的模值除以和路向量校准信号的模值得到幅度补偿值，将差路向量校准信号相对于和路向量校准信号夹角作为相位补偿值。