基于核函数拟合的雷达信号接收机多通道幅相校准算法与系统设计

雷达接收机的多个接收通道间的幅度和相位必须保持一致,工作温度对各通道接收信号的幅度和相位会产生影响,从而引入误差。论文针对通用雷达信号接收机提出了一种不同温度条件下的多通道幅相校准的工程实现方法,通过数字基带产生校准信号并计算多通道的幅相差,基于核函数拟合方法根据不同工作温度下的误差样本对幅相差值进行估计和校正,最终设计并实现了相应的多通道雷达信号接收机原型,通过仿真和测试结果验证了论文提出的多通道幅相校准方法的正确性和有效性。

基于AIS和Canopy+Kmeans算法的高频雷达阵列幅相校准

阵列通道幅相校准是高频地波雷达方位估计必不可少的环节。文中提出一种基于自动识别系统(AIS)和Canopy+Kmeans的聚类算法对阵列的幅相误差进行校准。AIS直接用于阵列幅相校准将会出现许多虚假和错误的校准值信息,因此还需要对AIS得到的校准值进行进一步筛选。该方法结合机器学习中的Canopy算法和Kmeans算法,利用AIS船只信号得到的幅度和相位校准值进行自动聚类,从而得到正确的幅度和相位校准值。校准之后的雷达数据用多重信号分类算法进行到达角(DOA)估计,DOA估计的准确度有了大幅的提高。

多通道接收机幅相校准测试系统的设计

在多通道宽带雷达接收机中,通道内I/Q支路、通道之间的幅相均衡是接收系统的关键指标。介绍了某接收系统的校正原理,并基于GPIB总线接口,采用智能仪表组建了幅相校准测试系统,实现接收机幅相一致性参数自动测量,解决了测试参数多、测试量巨大的问题,并通过幅相调节网络补偿各通道的幅度和相位,提高接收系统的幅相一致性水平。

空间微波能量传输发射天线自适应幅相校准方法

在微波能量传输等系统中,需要使发射天线波束精确对准接收单元,且收发两端的相对位置会发生变化,现有的幅相校准算法需要参考信道的信息或者需要控制各路器件的开关,均会占用正常工作时间,无法在正常工作时进行跟踪校准。为了对各路幅相误差进行跟踪校准且减小对系统正常工作时间的占用,文章提出了一种发射天线幅相校准方法,首先通过导引信号确定接收端位置,并使发射波束自适应的对准接收端,然后在目标位置处接收正交编码信号计算各路信号的幅度相位信息并与理论预设值比较得到校准因子反馈到合成输入端进行校准。

多通道接收机幅相校准测试系统的设计

在多通道宽带雷达接收机中,通道内I/Q支路、通道之间的幅相均衡是接收系统的关键指标。文中介绍了某接收系统的校正原理,并基于GPIB总线接口,采用智能仪表组建了幅相校准测试系统,实现接收机幅相一致性参数自动测量,解决了测试参数多、测试量大的问题,并通过幅相调节网络补偿各通道的幅度和相位,提高接收系统的幅相一致性水平。

多通道接收机幅相校准测试系统的设计

通过介绍了某接收系统的校正原理实现接收机幅相一致性参数自动测量,解决了测试参数多、测试量大的问题,并通过幅相调节网络补偿各通道的幅度和相位,提高接收系统的幅相一致性水平。

自适应抗干扰系统中多通道幅相校准的工程实现

在自适应抗干扰系统中,数字波束成形技术要求阵列多通道间的幅度和相位必须保持一致。论文针对阵列自适应抗干扰系统,提出了一种多通道幅相校准的工程实现方法,该方法通过数字基带产生校准信号并利用接收的校准信号对多通道幅相进行估计和校正。仿真结果和实测结果验证了论文提出的多通道幅相校准方法的正确性和有效性。

多通道接收机幅相校准测试系统的设计

现代雷达中为了达到设计性能,在现代复杂环境下监视到目标,一般情况下都是将接收到的射频信号进行变频,然后将变频的信号通过正交调节器分解成意义上的I/O信号。因此,各回波通道中I/O两路信号幅相指标能够很大程度上影响雷达接收性能,是设计性能完好体现的重要因素之一。

空间微波能量传输发射天线自适应幅相校准方法

实际微波能量传输等系统设计过程中,需要将发射天线和接受单元对准,但收发两端相对位置会出现变化,无法实现在正常工作时开展跟踪校准操作。本文根据以往工作经验,对自适应幅相校准方式进行总结,并从太阳能输送、为高空飞行器和无人机功能两方面,论述了空间微波能量传输的具体应用方向。

移相器幅相误差对FFT法校准误差的影响

考虑了快速傅里叶变换(FFT)校准方法在各种配相状态的相关性情况,分析了移相器幅相误差对FFT法校准误差的影响,得到了校准后的幅度误差和相位误差公式。给出了仿真结果,对比仿真结果和理论分析,两者非常吻合。由该公式得出了影响该项误差的因素除了和移相器幅相误差、校准网络的传输系数有关外,还和被校准通道的位置编号有关系。解释了在大动态条件下,校准精度恶化的原因,并给出了解决该问题的方法。

基于天线幅相误差校正的干扰感知测试方法

随着对抗技术发展,导航设备在复杂电磁环境下的抗干扰性能决定着其效能发挥,特别是多波束技术应用于导航终端抗干扰后,针对干扰特性的识别成为终端研制单位密切关注的问题,干扰来向及干扰强度的精准判断有助于抗干扰算法性能的更大发挥。针对目前主流导航设备抗干扰阵列天线,对天线幅相误差对二维MUSIC算法的影响分析与校正进行研究;基于目前抗干扰导航终端的七阵元天线,开展仿真分析及穹顶式满天星暗室测试,详细描述测试环境、测试场景及测试方法。通过仿真分析及暗室测试,经过天线幅相误差校正后,在三干扰和六干扰下,导航终端干扰感知性能优异,干扰测向精度±5°以内、干扰功率感知误差在5 dB以内,研究成果有助于导航抗干扰终端的研究。

均匀离散线阵幅相误差快速校准方法研究

针对实践中声基阵校准问题,分别研究了远场和近场条件下均匀离散线阵幅相误差快速校准方法。远场时,采用单声源且不需要精确已知声源方位,只需精确水平旋转基阵1次,对接收数据的协方差矩阵进行特征子空间分解,再根据推导的公式可快速计算出幅相误差矩阵。近场时,波阵面为球面,不能采用现有的校准方法,因此提出了一种最多只需精确水平旋转基阵3次,通过转动前后的几何关系建立方程组求解各参量,通过公式可把球面波补偿为平面波,然后采用单辅助源法可快速计算出幅相误差矩阵。仿真实验验证了两种校准方法的有效性,并详细分析了各种因素对幅相误差矩阵估计及声源方位估计精度的影响。两种校准方法计算简单且精度较高,操作简单易于工程实用。

星载功率动态分配网络幅相误差校准方法

针对移动通信卫星不同波束通信业务量分布不均衡导致下行波束的发射功率差异大问题,给出功率动态分配网络实现结构,该结构根据通信业务量需求自适应分配发射波束功率,同时保证功率放大器的工作点基本一致;针对功率动态分配网络在存在幅相误差时的输出信号互耦,从而导致波束性能急剧下降问题,提出一种功率动态分配网络幅相误差校准方法。该方法利用正交零相关(ZCZ,zero-correlation zone)序列在零相关区间内正交互相关特性实现校准信号间的解耦;零相关区间内具有优异的自相关特性,通过降低校准信号的发射功率,使校准的同时不影响正常通信性能。性能仿真和远场测试结果表明:在校准信号功率比通信信号功率低10 dB时,校准后的幅度误差小于0.1 dB,相位误差小于0.3°,实测波束主瓣内增益损失小于0.2 dB。

子阵级DBF体制天线幅相误差校准方法

在子阵级DBF体制天线中,接收多路信号,这些信号通过射频通道会增加额外的增益,致使各通道的幅相特性产生差异,影响雷达的测角精度,所以必须将各路子阵幅相误差消除,保证各通道幅相一致。本文提出了一种工程中实用的误差校准方法,并通过仿真论证了该方法的可行性。

基于矢量平均的相控阵天线校准方法

提出了一种适合于工程应用的新的相控天线校准算法——矢量平均法,通过一个8单元的线阵验证了该校准方法的正确性,并给出了该校准方法与常规FFT校准方法的实验结果对比情况.结果表明,在大动态下该方法具有更高的校准精度.

基于近场测试的相控阵天线自动化校准与阵面监测方法

相控阵天线装配好之后,由于各组成部件机械加工误差、装配误差、部件老化更换和环境温度改变等因素,各单元通道的初始幅相产生差异,因此必须对天线的所有系统进行校准。本文针对小型化相控阵平台,通过硬连接将相控阵天线的波控系统与测试设备相结合,提出一种简便的自动化近场逐点校准方法。同时,本文还提出一种简单的外监测方法。当相控阵天线工作期间,可对阵面的幅相分布进行监测。可在相控阵天线工作期间,对近场幅相校准数据进行修正,达到阵面自身校准的目的。经对一个16阵元的相控阵天线进行实验测量可知,该自动化校准与阵面自身校准方法可以准确、快捷测试出天线阵面的幅相分布。非常适合一维、二维相控阵天线,尤其是小型化相控阵天线的幅相校准与监测。

弹载相控阵天线“最小二乘法——伪Hadamard矩阵”联合校准

为了更加精确地校准弹道导弹导引头的相控阵天线,弥补目前旋转矢量法校准弹载相控阵天线的缺陷,提出了“最小二乘法——伪Hadamard矩阵”联合校准方法。该方法利用最小二乘法拟合算法解决移相器只能提供离散相位变化,不能准确获得使天线合成功率最大时的移相器相位变化值的问题。通过构造伪Hadamard矩阵对天线分组,每一组移相器同时旋转多个阵元相位,使被测信号变化明显。远场校准实验表明,该方法能够对弹载相控阵天线起到非常好的校准效果。

基于“双电缆测试”的自动幅相测试平台设计

介绍了一种适合长距离幅相测试的方法,基于该方法提出一种自动幅相测试平台方案。从工程角度介绍了测试平台的组成、测试流程,并对测试平台的测试误差进行了定性分析。通过工程实践验证了该方法的可行性和实用性。

高频地波雷达天线方向图校准方法研究

高频地波雷达是一种大范围获取海流场的有效手段,已经获得大量应用。为了保障观测数据质量,需要重视设备运行维护环节,其中就包括天线方向图校准。本文首先分析了单频信标天线方向图校准方法相比其他几种校准方法的优点;然后完善了单频信标校准系统,设计了信号频率可调的单频信标,研究并实现了SeaSonde雷达的方向图校准方法;接下来,将新校准系统用于南姜站SeaSonde雷达的天线方向图测量,实测方向图与CODAR应答器测量结果基本一致,通过ADCP与雷达径向流场的比测试验进一步证明校准方法有效;最后总结了使用单频信标校准方法的注意事项。

宽带数字矢量调制通道的校准与补偿

在利用数字矢量调制技术实现信号模拟瞬时带宽拓展过程中,数字矢量调制上变频通道的失配会严重恶化变频通道镜频和本振抑制指标。为此,深入分析了上述通道因幅相不平衡和直流偏置等因素引起的失配。通过对通道的输出信号进行多次功率测量,实现了整个通道预失真校准补偿模型的建立和求解。仿真结果表明,建立的预失真校准补偿模型对改善调制通道的性能显著有效。