[发明专利]塔康信标模拟器方位角精度标校方法

权利要求书

1.一种塔康信标模拟器方位角精度标校方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1、构建塔康信号数学模型

$s\left(t\right)=A\left\{1+m_{15}\sin \left(2\mathrm{\π}\·15t+{\mathrm{\θ}}_{15}\right)+m_{135}\sin \left(2\mathrm{\π}\·135t+{\mathrm{\θ}}_{135}\right)\right\}\·\underset{i=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\[\mathrm{\δ}\left(t-t_i\right)\·G\left(t\right)\]\·\cos \left(2{\mathrm{\πf}}_{0}t\right)$

其中，A为载波信号幅值；π为圆周率常数；t为时间变量；m₁₅为15Hz正弦包络信号调制度；m₁₃₅为135Hz正弦包络信号调制度；θ₁₅为15Hz正弦包络信号初相；θ₁₃₅为135Hz正弦包络信号初相；f₀为载波频率；G(t)为塔康脉冲波形；t_i为塔康脉冲到达时刻；δ(t-t_i)为冲击函数；N为脉冲个数；

步骤2、构建塔康方位包络信号数学模型

u(t)＝a₀+a₁sin(2π·15t)+a₂cos(2π·15t)+a₃sin(2π·135t)+a₄cos(2π·135t)

其中，a₀、a₁、a₂、a₃、a₄为系数；

步骤3、设置模拟器15Hz、135Hz调制度为20％，设置射频输出信号功率电平为-10dBm，设置随机填充脉冲对数量为2700对/秒，方位角θ₀在0～359.9°范围内设置；

步骤4、对模拟器输出信号进行采样，存储采样数据(t_i,s_i)，t_i为采样的时间点，s_i为采样幅值，i＝1,2,3....n，n为采样点数，n大于f_s为采集设备的采样率；

步骤5、将采样数据(t_i,s_i)进行Hilbert变换，得到模拟器的输出包络信号(t_i,u_i)，其中，u_i为Hilbert变换后的幅值；

步骤6、测量主基准脉冲群的第10个脉冲上升沿50％点的时间t_j，j＝1,2,3....l，其中，主基准脉冲群有l组；

步骤7、测量辅基准脉冲群的第12个脉冲上升沿50％点的时间t_j，j＝1,2,3....p，其中，辅基准脉冲群有p组；

步骤8、计算包络信号中脉冲的峰值y(t_k,u_k)，k＝1,2,3....m，其中包络信号中共有m个脉冲；

步骤9、应用最小二乘法拟合塔康信号包络，计算a₀、a₁、a₂、a₃、a₄的值，得到模拟器输出信号包络的拟合模型

u(t)＝a₀+a₁sin(30πt)+a₂cos(30πt)+a₃sin(270πt)+a₄cos(270πt)；

步骤10、将拟合得到的塔康包络信号模型除去直流分量，分解成15Hz、135Hz两部分，

15Hz信号包络模型u₁₅(t)＝a₁sin(30πt)+a₂cos(30πt)；

135Hz信号包络模型u₁₃₅(t)＝a₃sin(270πt)+a₄·cos(270πt)；

步骤11、计算15Hz包络信号上升沿过零点对应的时间点t_q，q＝1,2,3....q₁₅，其中，q₁₅表示15Hz包络信号上升沿过零点的个数；

步骤12、计算135Hz包络信号上升沿过零点对应的时间点t_w，w＝1,2,3....w₁₃₅，其中，w₁₃₅表示135Hz包络信号上升沿过零点的个数；

步骤13、以主基准脉冲群参考点t_j为起始点，计算15Hz包络信号上升沿过零点t_q，滞后主基准脉冲群参考点t_j的时间Δt₁₅(i)并转换为角度，测量出i₁₅个粗测方位角θ₁₅(i)＝360°·15·Δt₁₅(i)，i＝1,2,3...i₁₅，i₁₅＝min(l,q₁₅)；

步骤14、以辅基准脉冲群参考点t_j为起始点，计算135Hz包络信号上升沿过零点t_w，滞后辅基准脉冲群参考点t_j的时间Δt₁₃₅(i)并转换为角度，得到i₁₃₅个精测方位角θ₁₃₅(i)＝360°·135·Δt₁₃₅(i)，i＝1,2,3...i₁₃₅，i₁₃₅＝min(p,w₁₃₅)；

步骤15、计算模拟器输出的方位角

其中，若第i₁₅个主基准后没有精测角度，n＝i₁₅-1，否则n＝i₁₅；n₁₃₅(i)为第i个主基准与第i+1个主基准之间精测角度的数量；

计算模拟器输出方位角的方差其中，θ(i)为测量的方位角，i＝1,2,3...n，n为方位角测量的数量；θ₀为模拟器设置的方位角。