單脈衝跟蹤接收機系統誤差矩陣補償方法

2023-07-06 02:15:21

專利名稱：單脈衝跟蹤接收機系統誤差矩陣補償方法
技術領域：
本發明涉及通信測控領域中一種單脈衝跟蹤接收機系統誤差矩陣補償方法，特別 適用於天線二維自跟蹤系統中的單通道單脈衝跟蹤接收機。
背景技術：
在通信測控領域，天線自跟蹤系統中跟蹤接收機系統誤差的產生主要有天線引入 部分和信道設備引入部分。對於一維跟蹤的跟蹤接收機，只需要對信道部分採用射頻線纜 校相的方法來除去系統誤差，這種校相過程簡單，而且跟蹤指標可以滿足系統要求。對於二 維跟蹤的跟蹤接收機，只用信道射頻電纜校相的方法就很難滿足系統的需求，由於殘存的 系統誤差較大，使得方位俯仰的交叉耦合過大，跟蹤效果比較差，有時甚至跟蹤不上目標。

發明內容
本發明的目的在於解決二維跟蹤接收機射頻電纜校相技術中的不足之處而提供 一種通過矩陣補償的方法來對二維單脈衝跟蹤接收機系統誤差進行補償。本發明在分析跟 蹤接收機系統誤差產生的原因，通過公式的推導，大量試驗數據的測量和分析，得出對系統 誤差的補償矩陣，然後將該補償矩陣帶入到數字跟蹤接收機中，對消掉系統誤差。該技術具 有設備簡單、使用維護方便、性能穩定可靠等特點。本發明的步驟是這樣實現的，一種單脈衝跟蹤接收機系統誤差矩陣補償方法，包 括以下步驟①推導出補償矩陣的具體信號表達式；②求出地面跟蹤天線方位、俯仰軸坐標系和水平、垂直軸坐標系之間的夾角ε ；③測量並記錄試驗數據，對數據分析計算，求出補償矩陣的具體參數；④將得到的補償矩陣代入地面數字跟蹤接收機中，對消掉系統誤差；完成單通道單脈衝跟蹤接收機系統誤差矩陣補償。其中，步驟①中推導補償矩陣數學表達式包括以下過程對於TEll模、ΤΕ21模的兩維跟蹤天線，不考慮系統誤差的影響，和、差支路信號分
別表示為
權利要求
1.一種單脈衝跟蹤接收機系統誤差矩陣補償方法，其特徵在於包括以下步驟①推導出補償矩陣的具體信號表達式；②求出地面跟蹤天線方位、俯仰軸坐標系和水平、垂直軸坐標系之間的夾角ε；③測量並記錄試驗數據，對數據分析計算，求出補償矩陣的具體參數；④將得到的補償矩陣代入地面數字跟蹤接收機中，對消掉系統誤差； 完成單通道單脈衝跟蹤接收機系統誤差矩陣補償。
2.根據權利要求書1單脈衝跟蹤接收機系統誤差矩陣補償方法，其特徵在於步驟① 中推導補償矩陣數學表達式包括以下過程對於TEll模、ΤΕ21模的兩維跟蹤天線，不考慮系統誤差的影響，和、差支路信號分別表 示為
3.根據權利要求書1單脈衝跟蹤接收機系統誤差矩陣補償方法，其特徵在於所述步 驟②求地面跟蹤天線方位、俯仰軸坐標系和水平、垂直軸坐標系的夾角ε的過程包括以下 步驟(1)用信標連接功放，通過標準喇叭口天線輸出，將該喇叭口天線放置到地面天線的遠 場，並且俯仰大於5度，測量地面天線和差網絡的輸出，找到地面天線的零深點，此時的角 度為喇叭口天線的方位、俯仰角；(2)保持地面天線俯仰軸不變，在天線波束內將地面天線沿方位軸上移動一定的角度 ε Α，記下此時的方位誤差值，因為系統誤差的存在，此時俯仰軸上也有誤差信號，記下該俯 仰誤差值；(3)小範圍內調整地面天線的俯仰軸，使得俯仰誤差信號達到最小，記下此時俯仰移動 的角度ε Ε，由幾何關係可以求出ε。重複操作，多次測量取平均值。
4.根據權利要求書1單脈衝跟蹤接收機系統誤差矩陣補償方法，其特徵在於所述步 驟③中求補償矩陣參數包括以下過程ε已求出，想得到關於Α_Ε軸補償矩陣的具體值，還要求出ΚΗ、αΗ、Κν* αν。同求ε 角類似，建立步驟②(1)中相同的測試環境，將地面天線對準標準喇叭口天線，僅在方位軸 上地面天線波束內移動一定的角度，測量並記錄一組方位俯仰的誤差數據，表達式為
全文摘要
本發明公開了一種單脈衝跟蹤接收機系統誤差矩陣補償方法，它涉及通信領域二維自跟蹤系統中對系統誤差的補償。本發明在分析跟蹤接收機系統誤差產生的原因，通過公式的推導，得出對系統誤差的補償矩陣，然後通過對大量試驗數據的測量和分析，確定補償矩陣的具體參數，最後將補償矩陣帶入到地面數字跟蹤接收機中，對消掉系統誤差。該方法具有設備簡單、使用維護方便、性能穩定可靠等特點，特別適合於在無人飛行器測控等測控系統中二維跟蹤接收機的使用。
文檔編號H04B1/12GK102142853SQ20101062203
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者劉國棟, 孫志剛, 趙呈哲 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所