[发明专利]一种干涉仪阵列综合校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种干涉仪阵列综合校准方法，应用在对辐射源的测向和定位中，属于无线电测向领域。该技术在雷达、声纳、移动通信、地球物理勘探等领域得到了广泛应用，特别是在电子对抗中，干涉仪能及时准确地对目标定位。

背景技术

干涉仪测向的基本原理是通过测量辐射源到达干涉仪不同阵元的相差来推算信源的入射角度。当前随着辐射源工作频段的提高，为了确保干涉测量的精度，必须对干涉仪各阵元的相位一致性、阵列的加工和安装精度提出严格的要求，并且对阵元后端的通道一致性进行严格控制，以最大限度的降低各通道间的相位不一致性，但是受限于加工安装精度的影响，必须采取校准措施校准加工安装综合误差、馈线通道综合误差。

通过万方数据库对国内公开学术期刊、学位论文、会议论文、专利、标准、法规等进行检索，检索条件为：cql://干涉and(测角or测向)and(校准or校正)，共检索到45篇条件相关的文献；通过对国防科技信息资源服务系统(DTIRSS，Defence Technology Information Resources Service System)进行检索，该服务系统包含IEL、Elsevier、EI、Springer、AD数据库、NASA数据库、DE数据库等等，检索条件为interferometer+二次检索(Direction Finding or angle measuring)+二次检索calibration，共检索到7篇条件相关文献。

从国内外公开文献检索了解到，干涉仪阵列校准方法大致可分为以下几类：

1)只考虑通道幅相不一致性，或将天线中心位置偏差和通道幅相不一致误差综合看成通道幅相不一致性进行测量或估计，形成校准参数或校准表。具体的，该方法包括设置参考通道进行比较法，测量校准表法，幅相参数估计法，其中幅相参数估计法又包括相关法、FFT法、最小二乘法等。尽管上述具体方法不同，但是共同点是只考虑通道幅度和相位信息，当天线中心偏离理想位置且不可忽略后，通道间相位误差会随着信号入射角度的改变而改变，此时，这种仅考虑幅相校准的方法就不再准确了；另外这类方法不能评估天线阵元的加工安装综合误差。典型文献如下：

[1]崔玉鑫.多通道数字式干涉仪测向接收机相位校准系统设计[J].舰船电子对抗,2010,33(1)

[2]丁艺凯.干涉仪通道误差校正及信号采集电路设计[D].西安电子科技大学,2010.

[3]张海燕.五通道相位干涉仪测向的研究和实现[D](相关法校准、FFT方法校准、LS法校准).成都理工大学,2004.

[4]陈俊华.圆阵干涉仪测向技术[D].上海交通大学,2008.

[5]季权.雷达侦察系统近场相位校正方法的实现[J].航天电子对抗,2013,29(5)

[6]文富忠,李波.多通道干涉仪测向的相位一致性校正方法[J].电子信息对抗技术,2012,27(2)

[7]毛虎,杨建波,刘鹏.干涉仪测向技术现状与发展研究[J].电子信息对抗技术,2010,25(6)

[8]郭方.多波道接收机宽带校正技术研究与实现[D].电子科技大学,1999.

[9]Schneider,Stephen W.The Calibration of Four-Arm Spiral Modal Measurements for Angle-of-Arrival Determination (Preprint).AD Report，2006 JUL.

[10]HAN Yue-tao.Multi-baseline interferometer broadband real-time phase calibration method.2011 4th International Congress on Image and Signal Processing.

2)将天线中心和通道幅相不一致误差分别标定。首先对天线相位中心单独测量，获取其相位中心的位置，然后对通道相位延迟进行校准。该类方法依赖于对天线阵元相位中心的精确标定，当天线组阵完成后，各天线的相对位置还依赖于其安装位置，如果组阵完成后，再进行标定，往往受制于天馈线和通道，不利于实施。典型文献如下：

[1]冯啸羽.干涉仪测向的校准技术研究[D].西安电子科技大学,2012.

[2]王玉文.宽带比幅加干涉仪测向天线阵[D].电子科技大学,1999.