[发明专利]一种基于FPGA的阵列通道校正方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的阵列通道校正方法，采用基于FPGA的阵列通道校正系统，该系统包括发射通道、接收通道、角反射器、旋转控制单元、数据采集和信号处理单元、校正计算和存储单元，其特征在于：所述发射通道包括多通道发射机、发射天线阵列，所述接收通道包括多通道接收机，所述旋转控制单元包括一个转台和一个高精度的转台控制器，所述发射通道和接收通道固定在旋转控制单元上，所述角反射器固定在暗室的另一端，所述旋转控制单元和角反射器之间的距离符合远场条件，所述接收通道的输出端连接数据采集和信号处理单元，所述数据采集和信号处理单元由模拟数字转换器ADC和现场可编程门阵列FPGA组成，所述校正计算和存储单元由FPGA和同步动态只读存储器SDRAM构成，所述校正计算和存储单元通过总线与数据采集和信号处理单元相连，所述发射通道包括M个通道，所述接收通道包括N个通道，其特征在于，对M*N个虚拟通道实现幅相误差校正的步骤如下：

步骤一、获取回波信号信息

1a）使旋转控制单元上的发射接收通道对准角反射器，保证其俯仰和方位上的一致性，

1b）设置旋转控制单元的状态控制器，匀速转动，同时发射通道和接收通道开始工作，

1c）在旋转控制单元工作的时候，数据采集和信号处理单元同步工作，数据采集和信号处理单元采集回波信号然后做频域变换，

1d）数据采集和信号处理单元将每一个角度下的M*N个虚拟通道的快速傅里叶变换FFT后的复数平面传递给校正计算和存储单元；

步骤二、计算校正矩阵

2a) 校正计算和存储单元将不同角度的目标回波信号存储在SDRAM内，当旋转控制单元完成所有角度的遍历后，每次读出一个角度的FFT平面，在FPGA内计算目标的位置并取出相应的M*N个通道的复数值，

2b）将各个角度的不同帧不同通道的复数排列成一个复平面，每一行是不同通道和不同帧的复数，每一列是不同的角度下的复数值，

2c）根据MSE准则估计一个(M*N)*(M*N)的矩阵和虚拟接收阵元间距，

2d）根据子空间算法估计一个(M*N)*(M*N)的矩阵和虚拟接收阵元间距，

2e）将上述两种算法估计的矩阵测角与转台角度差做比较，均方误差小的作为系统校正矩阵和阵元间距。