[发明专利]一种基于FPGA的二次雷达自适应校准方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的二次雷达自适应校准方法，包括如下步骤：FPGA从接收到的中频数据中识别出校准脉冲并对其进行采样，计算采样后和差通道校准脉冲的幅度和相位，然后计算通道间的幅度差和相位差，获得通道校正值，将所述通道校正值用于幅度、相位补偿，实现基于FPGA的二次雷达自适应校准；本发明着重解决在通道特性发生变化时，能通过自适应修正的方式，对通道特性进行自适应修正补偿，从而提高二次雷达的系统测角精度。

技术领域

本发明涉及二次雷达校准领域，更为具体的，涉及一种基于FPGA的二次雷达自适应校准方法。

背景技术

二次雷达与一次雷达同步发展，但是与一次雷达利用目标散射雷达发射的电磁波对其进行探测定位的机理不同，二次雷达通过询问机发射的电磁波对目标(飞机)进行询问，目标收到询问后，进行相应应答的方式，从而实现对目标的探测定位。一般地，在二次雷达系统安装完毕后，会对系统的和差链路进行校正一次，此后不再进行校正。二次雷达采用单脉冲测角，对和差通道具有严格的相位要求，但是在实际使用过程中，随着器件老化，环境变化，热噪声等因素，会导致接收通道的特性发生变化，和差通道的相位发生急剧变化，这对采用单脉冲测角的来说非常致命，测角不准，精度差，无法满足日常使用的要求，需要重新进行校正。

目前二次雷达传统通道校准方法是在系统开机时进行一次通道校准，直接将校准补偿结果应用于通道中，此后不再进行校准，未考虑在实际使用过程中，随着环境温度变化，接收机的和差通道发生特性变化，从而导致通道失衡，影响测角精度，系统缺少自适应性修正功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于FPGA的二次雷达自适应校准方法，着重解决在通道特性发生变化时，能通过自适应修正的方式，对通道特性进行自适应修正补偿，从而提高二次雷达的系统测角精度等。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种基于FPGA的二次雷达自适应校准方法，包括如下步骤：FPGA从接收到的中频数据中识别出校准脉冲并对其进行采样，计算采样后和差通道校准脉冲的幅度和相位，然后计算通道间的幅度差和相位差，获得通道校正值，将所述通道校正值用于幅度、相位补偿，实现基于FPGA的二次雷达自适应校准。

进一步地，在所述FPGA从接收到的中频数据中识别出校准脉冲之前，包括如下步骤：

步骤一，在不干扰正常发射的情况下，FPGA控制校准源定时发射校准脉冲，并通过耦合的方式，耦合到接收机；

步骤二，接收机接收到校准信号后，通过采样、混频、滤波后处理为中频信号并输出到FPGA。

进一步地，所述FPGA从接收到的中频数据中识别出校准脉冲并对其进行采样，包括如下子步骤：

步骤三，FPGA控制AD进行中频信号采样、混频、滤波后处理为基带IQ数据，从基带IQ数据中识别出校准脉冲并对其进行采样。

进一步地，所述计算采样后和差通道校准脉冲的幅度和相位，包括如下子步骤：

步骤四，FPGA利用CORDIC的开方函数分别计算采样后和差通道校准脉冲的幅度A_s、A_d；FPGA利用CORDIC的ATAN函数分别计算采样后和差通道校准脉冲的相位

进一步地，所述计算通道间的幅度差、相位差，获得通道校正值，包括如下子步骤：

步骤五，以和通道作为基准，计算通道间的幅度差ΔA、相位差即为差通道校正值。

进一步地，所述通道校正值用于幅度、相位补偿，包括如下子步骤：

步骤六，按照步骤二到步骤四，对差通道收到的信号进行幅度和相位分解，得到A_d'、同时进行通道补偿，得到补偿后的幅度A_d”和相位