[发明专利]一种外场时频近场宽带信号的接收校正方法及装置

说明书

本发明公开了一种外场时频近场宽带信号的接收校正方法，包括：接收标校节点发送的标校信号；对接收到的标校信号进行匹配滤波，并选择信噪比最高的节点作为参考节点；基于接收节点与标校节点之间的距离对接收到的标校信号进行延迟补偿，以向参考节点对齐；保持系统稳定，在一定时间内持续接收标校信号，并进行延迟补偿后，计算相邻两次信号测出的误差；根据误差计算补偿系数，并对后续接收数据进行校正，以实现节点之间幅相误差的校正。本发明通过标校节点发射标校信号，并利用标校节点和接收节点之间的距离计算校正系数，实现了近场阵列信号幅相误差的校正；该方法不需要额外的硬件电路，且不受阵型限制，对近场阵列信号处理具有普适性。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种外场时频近场宽带信号的接收校正方法及装置。

背景技术

阵列雷达是一种相对普遍常用的雷达系统，是指在雷达接收端使用多个单元天线以一定规律组成阵列天线。当目标距离大于一定的距离的时候，目标处于辐射远场区，此时认为接收天线接收的是平面波；而距离小于该数值的时候则认为此时接收天线接收的为球面波。分布式雷达的孔径可以达到百米，当目标处于近场区时，远场的校正模型就会出现偏差甚至于完全失效。

由于硬件本身存在差异，以及雷达周边环境等多种因素，实际中天线阵列的各个节点的福相特性是存在很大差异的，从基带到天线口的各个接收节点的幅度、相位不一致，将严重降低阵列雷达系统后续进行信号处理的性能。且相较于窄带信号，宽带信号更容易受到干扰以及误差的影响，也会对后续信号处理产生很大的影响。所以在同一时频的基准下，在对于近场宽带信号需要进行接收节点之间的校正，使得每个接收节点之间的幅度、相位一致。

目前，现有技术对于阵列信号的接收校正主要是从硬件方向进行的，其大多需要设计额外的校正电路，且现有的方法主要是针对远场阵列信号接收校正的，尚未有针对近场宽带阵列信号接收校正的技术方案。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种外场时频近场宽带信号的接收校正方法及装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种外场时频近场宽带信号的接收校正方法，包括：

步骤1：接收标校节点发送的标校信号；其中，所述标校节点设置在天线阵列近场范围内，且与各接收节点指向一致；

步骤2：对接收到的所述标校信号进行匹配滤波，并选择信噪比最高的接收节点作为参考节点；

步骤3：基于接收节点与标校节点之间的距离对接收到的所述标校信号进行延迟补偿，以向所述参考节点对齐；

步骤4：保持系统稳定，在一定时间内持续接收标校信号，并按照步骤3的操作进行延迟补偿后，计算相邻两次信号测出的误差；

步骤5：根据所述误差计算补偿系数，并基于所述补偿系数对后续接收数据进行校正，以实现各接收节点之间幅相误差的校正。

在本发明的一个实施例中，所述标校信号为线性调频信号，其表达式为：

其中，表示线性调频信号，为时间变量，表示虚数单位，为矩形脉冲，其表达式为：

为矩形函数，表示载波频率，表示调频斜率，表示雷达脉冲宽度。

在本发明的一个实施例中，步骤3包括：

31) 计算第个接收节点的相位中心与标校节点的相位中心距离的延迟，计算公式为：

其中，表示第个接收节点相位中心到标校节点相位中心的距离，表示选择的参考节点相位中心到标校节点相位中心的距离，表示光速，为接收节点序号；