[发明专利]多通道雷达幅相自动校正方法和装置

权利要求书

1.一种多通道雷达幅相自动校正方法，其特征在于，步骤如下：

第一步，在自动校正状态，雷达系统不工作，产生频率和幅度稳定的射频测试信号馈入馈源；

第二步，射频测试信号经馈源产生和路、方位差路和仰角差路共三路信号，三路信号分别经接收机、模数转换器ADC和数字下变频器的处理；

第三步，在处理后的三路信号中，以其中一路信号S1为基准信号，利用鉴相器获得其他两路信号S2、S3相对于基准信号的相位差，即Δ₁₂＝θ1-θ2和Δ₁₃＝θ1-θ3；利用幅度检波器获得S2、S3两路信号相对于S1路信号的幅度比值，即和其中，θ1、θ2和θ3分别为S1、S2和S3路测试信号的相位，A₁、B₂和B₃分别为S1、S2和S3路测试信号的幅度；存储各相位差和各幅度比值的数据；

第四步，令雷达系统进入工作状态，接收并处理目标回波；根据存储的相位差和幅度比值，对馈源产生的三路目标回波信号的数据进行修正，修正方法如下：

对S2路目标回波乘上幅度修正系数和相位修正系数exp(jΔ₁₂)；对S3路目标回波乘上幅度修正系数和相位修正系数exp(jΔ₁₃)；其中，A′₁、B′₂和B′₃分别为S1、S2和S3路目标回波的幅度；

第五步，当发射频率范围改变或者工作环境变化时，重复以上步骤一到四。

2.根据权利要求1所述的多通道雷达幅相自动校正方法，其特征在于：存在射频测试信号产生装置到馈源之间的射频信号通道以及相应的开关，在测试状态下，信号处理分机将控制信息传送到射频测试信号产生装置，射频测试信号产生装置据此产生射频测试信号，测试信号经开关馈入馈源，经接收系统生成多路信号；在雷达工作状态下，断开开关保证雷达的正常工作；当发射频率范围改变时，射频测试信号根据信号处理命令作相应改变。

3.根据权利要求1所述的多通道雷达幅相自动校正方法，其特征在于：设基准信号为和路信号，则：

第三步包括：以和路信号为基准信号，利用鉴相器获得方位差路和俯仰差路相对于和路信号的相位差，即Δ_A＝θ_∑-θ_ΔA、Δ_E＝θ_∑-θ_ΔE；利用幅度检波器获得方位差路和俯仰差路相对于和路信号的幅度比值，即和其中，A_∑、B_ΔA和B_ΔE分别表示和路、方位差路和俯仰差路的信号幅度，θ_∑、θ_ΔA和θ_ΔE分别为和路、方位差路和俯仰差路信号的相位；存储各相位差和各幅度比值的数据；

所述第四步的修正方法包括：

对方位差路目标回波乘上幅度修正系数和相位修正系数exp(jΔ_A)；对俯仰差路目标回波乘上幅度修正系数和相位修正系数exp(jΔ_E)；其中，A′_∑、B′_ΔA和B′_ΔE分别表示和路、方位差路和俯仰差路的目标回波信号幅度。

4.一种多通道雷达幅相自动校正装置，其特征在于，包括：频率合成器、控制开关、馈源、三路处理通道、角误差计算单元、幅度计算单元、参数存储单元和数据修正单元；每个处理通道包括顺序相连的接收机、ADC和数字下变频器，接收机连接馈源，数字下变频器连接转换开关；转换开关的位置1连接角误差计算单元和幅度计算单元，转换开关的位置2连接数据修正单元；

在自动校正状态下，雷达系统不工作，接通控制开关，三个处理通道的转换开关接到位置1；

此时，频率合成器产生的频率和幅度稳定的射频测试信号通过控制开关馈入馈源；馈源产生和路、方位差路和仰角差路共三路测试信号，三路测试信号分别进入三个处理通道进行处理后，经转换开关进入角误差计算单元和幅度计算单元；

角误差计算单元，以其中一路信号S1为基准信号，利用鉴相器获得其他两路信号S2、S3相对于基准信号的相位差，即Δ₁₂＝θ1-θ2和Δ₁₃＝θ1-θ3，并发送给参数存储单元存储；其中，θ1、θ2和θ3分别为S1、S2和S3路测试信号的相位；

幅度计算单元，利用幅度检波器获得S2、S3两路信号相对于S1路信号的幅度比值，即和并发送给参数存储单元存储；其中，A₁、B₂和B₃分别为S1、S2和S3路测试信号的幅度；

令雷达系统进入工作状态，断开控制开关，三个处理通道的转换开关接到位置2；

此时，目标回波经过馈源产生和路、方位差路和仰角差路共三路目标回波信号，三路目标回波信号分别进入三个处理通道进行处理后，经转换开关进入数据修正单元；

数据修正单元根据参数存储单元存储的相位差和幅度比值，对三路目标回波信号进行修正，修正方法如下：

对S2路目标回波乘上幅度修正系数和相位修正系数exp(jΔ₁₂)；对S3路目标回波乘上幅度修正系数和相位修正系数exp(jΔ₁₃)；其中，A′₁、B′₂和B′₃分别为S1、S2和S3路目标回波的幅度；

当发射频率范围改变或者工作环境变化时，各组成单元重复以上操作。