[发明专利]一种星载波束形成接收通道幅相误差校准系统及其方法

权利要求书

1.一种星载波束形成接收通道幅相误差校准系统，包括N个接收馈源、N个输入预选器、N个接收机、N个可控移相衰减器和一个功率合成器，其中N大于等于2；每个接收馈源与相应的输入预选器、接收机、可控移相衰减器相连构成一个接收通道，共形成N个接收通道，N个接收通道形成的波束通过所述功率合成器输出合成波束；其特征在于：所述系统还包括：两个耦合器、两个变频器、一个校准信号源、一个校准馈源和一个校准处理器，所述校准信号源通过校准馈源输入到N个接收馈源，耦合器1位于N个接收通道的任意一路，并位于接收机和可控移相衰减器之间，同时耦合器1与变频器1相连；耦合器2位于所述功率合成器的输出端，并与变频器2相连；所述变频器将耦合器输入的中频信号变频成基带信号；所述校准处理器与变频器1、2相连，用于确定幅相误差；同时校准处理器与N个可控移相衰减器相连，用于控制所述可控移相衰减器的衰减值和校准所确定的幅相误差。

2.一种星载波束形成接收通道幅相误差校准方法，采用权利要求1所述的校准系统进行校准，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：确定耦合器1的通道号M，耦合器1位于1～N任意一路通道，耦合器1输出的信号作为校准的基准信号；

第二步：打开校准信号源；

第三步：控制第1路通道的移相衰减器的衰减值为0，其余N-1路移相衰减器的衰减值为最大，校准处理器采集两路变频器输出的校准信号，校准处理器使用基于快速傅里叶变换的幅相特性估计算法对第1路通道输出的校准信号和所述的基准信号的幅相特性进行估计，并计算第1路通道与基准通道M的幅度误差和相位误差；

第四步：控制第2路通道的移相衰减器的衰减值为0，其余N-1路移相衰减器的衰减值为最大，获得第2路通道与基准通道M的幅度误差和相位误差；

第五步：依次类推，采用相同的方法，直至获得第N路通道与基准通道M的幅度误差和相位误差；

第六步：使用测得的幅度误差和相位误差对初始天线波束形成权值进行修正，把修正后的天线波束形成权值置入N组移相衰减器中，最终实现波束形成接收通道的校准。

3.根据权利要求2所述的一种星载波束形成接收通道幅相误差校准方法，其特征在于：假设校准处理器估计出的经过不同通道的校准信号幅相特性为：

ai=Aiejαi,]]>第i路通道幅相特性                    式(1)

bM=BMejβM,]]>基准通道M幅相特性                    式(2)

由式(1)和式(2)得第i路通道和第M路通道幅度误差为：

Wi=AiBM=|ai||bM|]]>

相位误差为：

由此得到N个通道幅相误差为：i＝1～N。