[发明专利]相控阵天线阵元通道一致性多模并行处理标校方法

权利要求书

1.一种相控阵天线阵元通道一致性多模并行处理标校方法，其特征在于所述标校方法包括：包含了一个多模参考源、分别与多模参考源连接的多个独立的幅度、相位估计单元、分别与多个独立的幅度、相位估计单元连接的数据上报单元的并行处理核心设备，并行处理核心设备为多模阵元一致性标校设备，多模阵元一致性标校设备划分相控阵天线标校区域，每个标校区域设置一个通过校正开关矩阵控制的独立的标校天线；

多模阵元一致性标校设备启动相控阵天线系统阵元通道一致性标校后，首先根据相控阵天线射频前端及天馈阵列系统设置划分天线阵面标校区域，多模参考源注入标校参考信号，按照划分的标校区域分配各个区域号及标校配置资源，采用阵元的上、下行通道并行处理和各个标校区域内的阵元通道并行处理各个阵元通道标校区域内的天线指向误差、姿态控制误差、计算误差、天线阵面安装误差和热变形误差引起的相差及阵元位置误差，以及阵元老化导致的阵元增益误差和天线阵通道不一致及阵元间互耦，将通道输出信号反馈到幅度、相位估计单元接收端连续波校正源进行幅度和相位标校，通过旋转阵列天线在多个校正方位测得校正数据；

连续波校正源基于幅度、相位估计单元并行方式对时域相干的时延进行估计，通过校正开关矩阵得到阵元位置参数和通道幅度相位参数与阵元间互耦参数，纠正通道间时延差，同时标校各个标校区域内的阵元通道一致性幅度、相位值，完成相控阵天线系统阵元通道间幅相一致性标校和一致性校准；

在完成对阵元通道各个标校区间进行一致性校正标校后，多模参考源将各个阵元标校区间的待标校信号归一化到同一参考点上进行实时校准补偿，并行处理后得到的阵元通道一致性标校数据统一通过数据上报单元送监控端监控及数据处理单元处理，并将一致性标校值送相控阵天线系统监控数据库中存储。

2.按权利要求1所述的相控阵天线阵元通道一致性多模并行处理标校方法，其特征在于：多模阵元一致性标校设备在并行处理阵元通道标校中，首先判断是否完成全阵面阵元通道标校，是则进行区间一致性标校，设置通道的工作参数和各通道初始相位状态，包括初始权值，检测各通道相对相位信息，启动工作流程，周期性改变第m个通道的相位状态；将通道n输出射频调制信号输送到接收端连续波校正源，依次对所有通道进行标校，否则返回，然后判断是否完成区间标校，是则收到通道n的反馈信号后测量其幅度和相位，并将测量结果上报给连续波校正源，比对上报的测量值和本地预存的基准值，若比对一致则进行下一个通道的标校，否则根据比对结果对权值进行修正，直至测量值和基准值比对一致，再进行下一个通道的标校，重复此过程完成所有通道的标校，直至完成相控阵天线系统阵元通道标校。

3.按权利要求1所述的相控阵天线阵元通道一致性多模并行处理标校方法，其特征在于：多模阵元通道一致性标校设备包括：相连多模参考源的至少四个幅度、相位估计单元，每个幅度、相位估计单元通过数据上报单元连接监控及数据处理单元。

4.按权利要求3所述的相控阵天线阵元通道一致性多模并行处理标校方法，其特征在于：多模参考源产生多路参考信号，四个幅度、相位估计单元分别采集来自多模参考源的标校参考信号1、标校参考信号2、标校参考信号3、标校参考信号4和来自阵元区间1、阵元区间2、阵元区间3、阵元区间4的待标校信号，通过多模参考源注入的标校参考信号对变化的误差系统进行实时跟踪，根据各个参考信号的频点各不相同，幅度、相位估计单元采用相干估计法，利用参考信号间的频率差来避免并行标校中各个区间的信号干扰。

5.按权利要求1所述的相控阵天线阵元通道一致性多模并行处理标校方法，其特征在于：幅度、相位估计单元采用相干的相位估计法计算出，设参考信号正交I、Q支路为：

设标校的阵元通道信号为：x(t)＝Acos(ωt+φ)

计算出待标信号与参考信号的相位相关值为：

与待标信号的相干相位估计值为：

待标信号与参考信号的幅度相关值为：

待标信号的相干幅度的估计值为：

其中，ω为标校信号频率，t为时刻，为待标阵元通道相位，A为待标阵元通道幅度，T为信号处理累计时间。