[发明专利]一种空间角位置参数校准方法

权利要求书

1.一种空间角位置参数校准方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1、由待校准的散射体模拟源模拟运动目标的速度，由信号源输出射频信号通过微波暗室的地沟射频电缆直接接入散射体模拟源，形成反射的空间辐射信号；

S2、建立阵列分布的接收天线组，将接收天线组按照三元组布局形式进行排列分布，利用接收天线组接收散射体模拟源的空间辐射信号，并将接收到的射频信号进行移频处理，完成雷达回波信号的多普勒频偏的模拟，获取待校准的空间角度位置参数；

S3、利用时延测量装置将上述辐射信号放大、下频至中频信号后，进行相位测量，得到上升沿包络曲线；

所述步骤S3中，所述时延测量装置由时间间隔发生器、下变频组件、高速采集模块和信号处理组件组成，各组件配合进行信号处理，具体为：

S31、由时间间隔发生器产生两路同步信号，一路同步信号对信号源进行同步触发，一路同步信号作为时延测量的参考信号发送至高速采集模块进行采集；

S32、信号源作为激励信号产生被校系统所需要的脉冲调制信号，发送至散射体模拟源，得到反射回的空间辐射信号；

S33、由下变频组件将接收的信号变换到高速采集模块所能达到的带宽范围和幅度范围内的中频信号；

S34、由高速采集模块以高采样率的方式完成信号采样，对脉冲调制信号、同步信号的无失真A/D转换，将所需要的脉冲调制信号和同步信号转换成离散的数字量；

S35、由信号处理组件对脉冲信号包络精确提取，形成陡峭的上升沿包络曲线，获取平滑、低抖动的脉冲边沿；

S4、利用工控机自带的校准软件将上述测量结果计算分析，自动测量上升沿包络曲线中心位置距离同步信号上升沿中间位置的时间，该时间扣除初始延时就是被测系统的时延值；

S5、根据计算结果自动进行校准。

2.根据权利要求1所述的一种空间角位置参数校准方法，其特征在于：步骤S1中，采用原子钟锁定的高稳品振作为信号源。

3.根据权利要求1所述的一种空间角位置参数校准方法，其特征在于：步骤S2中，接收天线组的具体阵列排布方式为：将319个射频辐射单元排成一个阵列，阵列中每三个射频辐射单元按照等边三角形排列，构成一个子阵列，定义为三元组，目标模拟信号是由阵列上相邻的三个单元辐射的信号在空间合成完成。

4.根据权利要求1所述的一种空间角位置参数校准方法，其特征在于：步骤S31中，时间间隔发生器产生两路同步信号之间的时间间隔可任意设置，用于将毫秒级时延变换到微秒级时延。

5.根据权利要求1所述的一种空间角位置参数校准方法，其特征在于：所述高速采集模块包括A/D转换模块、采样时钟模块和数字存储模块，具体工作方式为：被测信号经耦合电路后送至前端放大器，转化成ADC可以接收的电压范围，采样和保持电路按固定采样率将信号分割为一个个独立的采样电平，A/D转换模块将其转化为数字的采样点，将信号以数字的形式进行存储。

6.根据权利要求1所述的一种空间角位置参数校准方法，其特征在于：还包括校准装置，所述校准装置包括精密校准转台、角位置校准信道组件、矢量网络分析仪以及带有校准软件的工控机，其具体工作方式为：精密校准转台接收指令，进行方位、俯仰角度的转动调节，接收天线接收阵列辐射信号，经角位置校准信道组件放大、下变频至中频信号返回至矢量网络分析仪，进行相位测量，测量结果送至工控机进行校准结果的计算分析。

7.根据权利要求6所述的一种空间角位置参数校准方法，其特征在于：所述角位置校准信道组件四脊喇叭天线、单刀4掷微波开关、混频器、中频放大器和隔离器，其中：四脊喇叭天线用于接收阵面辐射的高频信号；单刀4掷微波开关用以控制测量的模式；混频器将天线接收到的信号下变频为70MHz的中频信号，送至窄带中频放大器进行放大；中频放大器对信号进行放大处理以及匹配滤波；隔离器的作用是防止接收到的两路微波信号之间出现干扰，导致测量结果不准确。