[发明专利]塔康信标模拟器方位角精度标校方法

摘要

本发明提供了一种塔康信标模拟器方位角精度标校方法，首先构建塔康信号数学模型，然后对模拟器输出塔康信号直接采样，基于构建出的塔康信号数学模型，并对采样信号进行包络拟合，分离出主基准脉冲、辅基准脉冲信号，按照塔康测角原理，计算得到塔康模拟器输出的方位角，与模拟器标称方位角比较，最终实现塔康方位角精度的标校。本发明基于通用测试仪器，通过直接测试塔康信标模拟器输出信号，实现塔康信标模拟器输出方位角标校，具有溯源性好、测量精度高的优点，对塔康信标模拟器方位角精度标校具有普遍适用性，填补了塔康信标模拟器方位角精度标校的空白。

主权项

一种塔康信标模拟器方位角精度标校方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1、构建塔康信号数学模型s(t)=A{1+m15sin(2π·15t+θ15)+m135sin(2π·135t+θ135)}·Σi=0N[δ(t-ti)·G(t)]·cos(2πf0t)]]>其中，A为载波信号幅值；π为圆周率常数；t为时间变量；m15为15Hz正弦包络信号调制度；m135为135Hz正弦包络信号调制度；θ15为15Hz正弦包络信号初相；θ135为135Hz正弦包络信号初相；f0为载波频率；G(t)为塔康脉冲波形；ti为塔康脉冲到达时刻；δ(t‑ti)为冲击函数；N为脉冲个数；步骤2、构建塔康方位包络信号数学模型u(t)＝a0+a1sin(2π·15t)+a2cos(2π·15t)+a3sin(2π·135t)+a4cos(2π·135t)其中，a0、a1、a2、a3、a4为系数；步骤3、设置模拟器15Hz、135Hz调制度为20％，设置射频输出信号功率电平为‑10dBm，设置随机填充脉冲对数量为2700对/秒，方位角θ0在0～359.9°范围内设置；步骤4、对模拟器输出信号进行采样，存储采样数据(ti,si)，ti为采样的时间点，si为采样幅值，i＝1,2,3....n，n为采样点数，n大于fs为采集设备的采样率；步骤5、将采样数据(ti,si)进行Hilbert变换，得到模拟器的输出包络信号(ti,ui)，其中，ui为Hilbert变换后的幅值；步骤6、测量主基准脉冲群的第10个脉冲上升沿50％点的时间tj，j＝1,2,3....l，其中，主基准脉冲群有l组；步骤7、测量辅基准脉冲群的第12个脉冲上升沿50％点的时间tj，j＝1,2,3....p，其中，辅基准脉冲群有p组；步骤8、计算包络信号中脉冲的峰值y(tk,uk)，k＝1,2,3....m，其中包络信号中共有m个脉冲；步骤9、应用最小二乘法拟合塔康信号包络，计算a0、a1、a2、a3、a4的值，得到模拟器输出信号包络的拟合模型u(t)＝a0+a1sin(30πt)+a2cos(30πt)+a3sin(270πt)+a4cos(270πt)；步骤10、将拟合得到的塔康包络信号模型除去直流分量，分解成15Hz、135Hz两部分，15Hz信号包络模型u15(t)＝a1sin(30πt)+a2cos(30πt)；135Hz信号包络模型u135(t)＝a3sin(270πt)+a4·cos(270πt)；步骤11、计算15Hz包络信号上升沿过零点对应的时间点tq，q＝1,2,3....q15，其中，q15表示15Hz包络信号上升沿过零点的个数；步骤12、计算135Hz包络信号上升沿过零点对应的时间点tw，w＝1,2,3....w135，其中，w135表示135Hz包络信号上升沿过零点的个数；步骤13、以主基准脉冲群参考点tj为起始点，计算15Hz包络信号上升沿过零点tq，滞后主基准脉冲群参考点tj的时间Δt15(i)并转换为角度，测量出i15个粗测方位角θ15(i)＝360°·15·Δt15(i)，i＝1,2,3...i15，i15＝min(l,q15)；步骤14、以辅基准脉冲群参考点tj为起始点，计算135Hz包络信号上升沿过零点tw，滞后辅基准脉冲群参考点tj的时间Δt135(i)并转换为角度，得到i135个精测方位角θ135(i)＝360°·135·Δt135(i)，i＝1,2,3...i135，i135＝min(p,w135)；步骤15、计算模拟器输出的方位角其中，若第i15个主基准后没有精测角度，n＝i15‑1，否则n＝i15；n135(i)为第i个主基准与第i+1个主基准之间精测角度的数量；计算模拟器输出方位角的方差其中，θ(i)为测量的方位角，i＝1,2,3...n，n为方位角测量的数量；θ0为模拟器设置的方位角。