[发明专利]双通道测向机及其自校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用无线电波测定方向的装置技术领域，尤其涉及一种双通道测向机及其自校正方法。

背景技术

测向接收机内部及天线至测向接收机之间的电缆都会产生额外的相位差，这对于相位敏感的测向方式来说是必需要消除的。常规做法都是通过定时产生同源校正信号馈到接收天线，并接收该信号用来计算通道间的相位差，再与接收到的天空信号的相位差相减来得到信号真实的相位差，最终通过测向算法得到信号的示向度。这种传统的方法有许多缺点，如：需要专门设计校正源电路和天线切换控制电路；需要控制接收天线在校正源和天空信号之间不停切换；降低了数据采集速率，中断了数据连续性；增加了数据流量；增加了数据计算量等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双通道测向机及其自校正方法，所述校正方法不再需要校正信号，因此测向机不再需要校正信号产生模块、校正信号切换控制模块、校正信号输送电缆以及校正信号切换开关等，这使得测向机的便携性进一步提高，同时也使测向机的处理能力更强，降低了测向机的复杂程度，也降低了生产成本。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种双通道测向机，包括外壳，其特征在于：还包括位于外壳外的ANT天线，所述ANT天线通过两路射频模块分别与处理板和两路A/D模块连接；两路A/D模块与处理板的输入端连接，网络接口镶嵌在外壳上，网络接口通过网卡模块与处理板进行电连接；直流电源与处理板电连接，用于为处理板及其他需要供电的模块提供电源；天线控制模块，位于外壳外，用于接收处理板输出的控制信息；定位模块，与处理板电连接，用于实现定位该测向机的位置；定位模块天线，位于外壳外，采集的信号传输给定位模块。

进一步优选的技术方案在于：所述定位模块为北斗定位模块或GPS定位模块。

进一步优选的技术方案在于：所述处理板的处理器使用FPGA和DSP。

本发明还公开了一种双通道测向机自校正方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)设双通道测向机中五元均匀圆阵中天线设有五个，天线号分别为1、2、3、4、5；

(2)处理板控制两路射频模块分别按2、3，1、2，1、3，1、4，3、5的顺序采集天线信号，并负责按公式：I_n＝I1_n*I2_n+Q1_n*Q2_n，Q_n＝Q1_n*I2_n–I2_n*Q1_n计算两两天线信号的带通道间相位差的信号相位差，其中，I_n，Q_n为相位差的复数表示方法，通过计算去掉通道间的相位差，得到测向算法需要的相位差；

约定，把通道间的相位差叫做校正相位，记为R；把带校正相位的信号相位差记为：V'ij；把不带校正相位的信号相位差记为：Vij，根据天线的切换顺序，V'ij共有V'23，V'12，V'13，V'14，V'35共五种组合；根据测向算法的需要，Vij共有V13，V24，V35，V41，V52，V12，V23，V34，V45，V51共十种组合，从带校正相位的信号相位差到不带校正相位的相位差的过程叫做校正，校正过程通过以下公式完成：

1、校正相位的计算公式：

V12＝V'13–V'23

R＝V'12–V12

2、计算Vij的公式：

V13＝V'13-R

V24＝V'14-V'12

V35＝V'35-R

V41＝R-V'14

V52＝2R-V'23-V'35

V12＝V'12-R

V23＝V'23–R

V34＝V'14-V'13

V45＝V'35-(V34+R)

V51＝2R-V'35-V'13

由以上公式可以看出，在没有校正信号的情况下得到了校正相位，并对天空信号进行了校正，确保了结果的正确性。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：双通道测向机的使用降低了系统成本；无校正信号产生模块、无校正信号切换控制模块，无校正信号输送电缆，无校正信号切换开关，使系统更轻便，成本更低，便携性更好；数据采集过程不用在校正信号源和天空信号间频繁切换，提高了数据采集能力，使更短的信号可以被捕捉到，每秒数据采集量更大，扫描速度也更快；不用计算大量校正数据，节约了宝贵的计算机资源，使运算更快。

附图说明