[发明专利]多通道雷达幅相自动校正方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，具体涉及多通道雷达的幅度和相位自动校正方法和装置。

背景技术

单脉冲跟踪雷达要求接收系统的和路、方位差路和仰角差路等三个接收通道在雷达工作频段内要求具有严格相位和幅度一致性，在实际工程中，由于元器件和传输线的差别，必须对这三个通道的相位和幅度进行补偿和调整。

目前国内普遍采用的校正方法是利用在天线远场架设信号源进行逐个测试，根据测试结果调整高频和中频端的馈线长度，该方法易于实现且成本较低，但需要针对每个频点进行测试，继而修正馈线长度。当频段变化后，需要重新测试以修正馈线长度，因此不能适用于宽带系统，存在环境适用性差、难以实时标定的缺点，不方便使用和维护。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于通过对雷达各个通道之间的相位和幅度差别进行自动校正，减小接收通道的性能变化对雷达系统性能的影响，提高接收系统的自我检测能力；提高雷达的工作频带范围和环境适应性，实现系统的易用性和可维护性。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种多通道雷达幅相自动校正方法，包括如下步骤：

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。

其中，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。

较佳地，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。