[发明专利]一种相控阵天线发射通道幅相误差校正系统及方法

权利要求书

1.一种相控阵天线发射通道幅相误差校正系统，包括校正信号源、旋转切换开关、待校正发射通道、辅助接收通道、校正系数计算模块，其特征在于：

待校正相控阵天线的N个发射阵元均匀排列在一圆周上，辅助接收通道阵元位于圆心，其中N是大于1的整数；

校正信号源与旋转切换开关相连，同时与校正系数计算模块相连，产生的校正信号y(k)在传递给旋转切换开关的同时，传递给校正系数计算模块，作为校正系数计算模块的参考信号y_ref(k)，其中k＝0,1,2…表示采样序号；

旋转切换开关与校正信号源和待校正发射通道相连；旋转切换开关由N个开关K₁,…,K_N构成，每个时刻仅仅闭合一个开关，其余N-1个开关断开；第n个开关闭合时，旋转切换开关把校正信号y(k)传递给第n个待校正发射通道；其中，n＝1,…,N；

待校正发射通道包括N个相同结构的发射通道，每个发射通道由D/A、射频前端和阵元组成；每个待校正发射通道接收到的校正信号y(k)经过D/A转换为模拟信号，再经过射频前端和阵元发射到自由空间；

辅助接收通道由参考阵元、射频前端和A/D组成，与校正系数计算模块相连，参考阵元从自由空间接收经第n个待校正发射通道发射的校正信号，通过射频前端，再经A/D转换为离散接收信号y_n(k)，并传递给校正系数计算模块；

校正系数计算模块，分别与校正信号源和辅助接收通道的A/D相连，通过发射的校正信号y(k)和离散接收信号y_n(k)，完成校正系数的计算。

2.一种相控阵天线发射通道幅相误差校正方法，其特征在于：

①校正信号源持续产生频率与相控阵天线信号载波频率相同的正弦信号y(k)；

②取n＝1，对于第n个待校正发射通道，旋转切换开关中开关K_n闭合，其余开关断开，校正信号y(k)经过第n待校正个发射通道发射到自由空间；校正系数计算模块从校正信号源接收参考信号y_ref(k)＝y(k)，同时，从辅助接收通道接收经第n待校正个发射通道发射的信号y_n(k)；

③校正系数计算模块根据信号y_ref(k)和y_n(k)，采用最小均方(Least Mean Square，LMS)自适应滤波算法，计算出第n个待校正发射通道的校正系数w_n；

④分别取n＝2,3,…,N，按照步骤②-③的方法，计算出每个待校正发射通道的校正系数w_n，从而完相控阵天线发射通道幅相误差校正。

3.根据权利要求2所述的一种相控阵天线发射通道幅相误差校正方法，其特征在于，步骤③中校正系数w_n计算方法的具体实现步骤为：

第一步，设k＝0，并设置初始化校正系数w_n(k)＝1；选定迭代步长μ，步长μ要满足LMS自适应滤波算法收敛条件；

第二步，计算输出误差e_n(k)＝y_ref(k)-w_n(k)y_n(k)；

第三步，计算更新校正系数其中，符号“*”表示取共轭；

第四步，判断校正系数是否收敛，如果没收敛，则k＝k+1，跳转到第二步；如果已收敛，此时的校正系数w_n(k)作为第n个待校正发射通道的校正系数w_n，并停止迭代计算。