[发明专利]自适应调整天线组阵时延差的校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及深空测控通信领域，特别涉及深空测控通信中自适应地实时调整天线间时延差，从而进行天线组阵信号合成的技术。

背景技术

深空测控通信面临的挑战是：更远的距离、更高的数据率、更稳健的应急测控通信。提高系统传输能力的典型技术途径包括：建造更大口径天线、开发更低噪声的接收机、使用更新的编译码方案等等。这些技术途径成本极高，并且系统整体的性能只能一点点逐步提高。采用大量小天线组阵达到同等等效口径大天线性能，减少维护成本是后续深空测控通信的重点发展方向。

深空下行天线组阵中的主要问题是信号到达天线阵中各单元天线以及各单元天线到信号合成器之间的传输路径不同，从而造成信号到达合成器时存在时延差。现有天线组阵合成器中的初始时延差和时变时延差的校正是基于站址和目标星，星历等先验信息生成的预校正表，需要每次任务前生成，并且预校正的精度受限于站址和目标星星历等先验信息的精度，加大了任务操作的复杂性，存在较大的局限性。

发明内容

为了解决深空测控通信中天线组阵信号合成的通道时延差校正问题，本发明提出一种能够简化组阵任务前准备工作，校正精度不受限于站址和目标星星历等先验信息精度，简单实用的时延差自适应校正；进一步的目的是提供一种对天线组阵接收信号的时延差进行自适应计算和调整的方法，并给出了基于该方法的天线组阵合成装置。

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种自适应调整天线组阵时延差的校正方法，其特征在于包括如下步骤：用天线组阵信号处理终端接收多个天线的信号，以其中一个天线频带选取支路的接收信号为标准，同时将其它天线频带选信号的上边及下边带部分带宽，分别与所述接收信号标准的相同上边及下边带部分带宽进行相关积分和累加用互相关值计算出其它天线与标准天线间的相位差，利用信号的有效信号带宽，对各天线接收信号进行变部分带宽的相关，然后根据上述上、下边带的相关积分和累加值，计算出其它天线与标准天线间的时延差；结合通道间相位计算和相位补偿单元、幅度计算和幅度补偿单元完成通道信号的合成；再在时延计算及自动流程控制单元中用天线间时延的宽范围粗测和窄范围精测处理方法解时延模糊，再用天线间时延的宽范围粗测和窄范围精测处理方法，然后，根据实时求得的天线间时延差，通过延迟调整模块对天线间的粗时延和细时延进行实时调整；调整完成后，再根据上述上、下边带的相关积分和累加值计算出其它天线与标准天线间的时变时延差，进而对时变时延差自适应跟踪。

本发明的有益效果：

本发明以其中一个天线接收信号为标准，其他天线的接收信号与进行互相关处理得互相关值，用互相关值计算出其它天线与标准天线间的相位差，利用信号的有效信号带宽，对各天线接收信号进行变部分带宽的相关，进行时延差自动标校和自适应调整，根据相位差与时延的关系得到时延差，再结合通道间相位和幅度调整环路相位计算和相位补偿单元、幅度计算和幅度补偿单元完成通道信号的合成；实时测量航天器运动引起的天线间时延差并自适应调整，免去了对天线站址、目标航天器星历等先验位置信息的依赖，简化了天线组阵任务前准备工作，校正精度不受限于站址和目标星星历等先验信息精度，时延差调整精度可控，调整方法简单。在本发明的基础上可以有效的完成组阵信号的合成。本发明基于部分信号带宽相关技术可以完成组阵信号的初始时延差的自适应搜索以及任务执行过程中时变时延差的自适应校正。

附图说明

图1是本发明以两天线接收信号为例自适应调整天线组阵时延差的原理框图。

图2是本发明自适应调整天线组阵时延差的校正流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，并使本

申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请实施例中技术方案作进一步详细的说明。