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积木式雷达系统及其校正方法与流程

2023-01-14 18:01:01 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及雷达技术领域,特别地涉及一种积木式雷达系统及其校正方法。


背景技术:

2.传统的雷达阵面是根据雷达系统指标进行定制化设计,基本不具备可根据任务需要进行拆分或扩展的能力,一方面将会由于天线阵面过大而导致机动性能差,架设困难,无法适应不同地形下的机动能力要求,也无法适应不同环境下不同威力的要求。此外,传统相控阵雷达在使用过程中需要通过实时校正保证雷达的威力及精度,其校正网络在一个整体的整机中能得到较好的保证。但针对离散的、模块的天线阵面,如何解决校正问题将是影响雷达性能的关键。


技术实现要素:

3.针对现有技术中的不能适应不同的环境且性能不高的问题,本技术提供一种积木式雷达系统及其校正方法。
4.第一方面,本技术提供了一种积木式雷达系统,所述积木式雷达系统包括积木式有源天线分机和综合处理分机;
5.所述综合处理分机,用于计算发射数字波束系数及接收数字波束系数;
6.所述积木式有源天线分机,包括多个数字阵列模块,每个所述数字阵列模块分别与所述综合处理分机连接,以用于根据发射数字波束系数发射雷达信号,还用于接收雷达信号;
7.所述综合处理分机,还用于通过校正通道对多个数字阵列模块进行校正,还用于根据所述接收数字波束系数对接收的雷达信号进行数字波束合成。
8.上述实施方式中,包括多个数字阵列模块的积木式有源天线分机可以根据不同地形以及不同使用环境下进行天线阵面的调整,在需要大的威力时,积木式雷达系统中的积木式有源天线分机可以包括较多数量的数字阵列模块,从而扩展为大的天线阵面。在被遮挡的情况下,只需要少量天线阵面便可实际要求的空域覆盖。也就是说,该积木式雷达系统可根据实际任务需要,选择合适数量的模块组成需要的雷达产品。同时,综合处理分机还可以通过校正通道对多个数字阵列模块进行校正,从而针对积木式雷达系统中离散的、模块的天线阵面,保证其雷达性能。
9.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,所述数字阵列模块包括:
10.信号发生模块,用于产生雷达调制信号及本振信号;
11.射频收发组件,其与所述信号发生模块连接,用于根据所述雷达调制信号及所述本振信号产生射频信号;
12.天线阵面,其与所述射频收发组件连接,用于发射所述射频信号;
13.采样处理模块,其与所述天线阵面以及所述综合处理分机分别连接,以用于采集所述天线阵面接收的中频回波信号,并对所述中频回波信号进行iq解调,并将所述iq解调
得到的iq数据发送至所述综合处理分机。
14.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,所述天线阵面包括多个发射单元,所述射频收发组件包括多路射频收发单元,每个所述发射单元分别与一路射频收发单元对应连接。
15.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,所述数字阵列模块还包括天线罩及结构件,所述天线罩与所述结构件形成一个空腔,所述天线阵面、射频收发组件、所述信号发生模块及所述采样处理模块设置于所述空腔内。
16.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,所述射频收发组件与所述信号发生模块之间的连接、所述天线阵面与所述射频收发组件之间的连接以及所述采样处理模块与所述天线阵面之间的连接均采用盲插接插件方式进行连接。
17.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,所述数字阵列模块还包括:
18.校正网络,其与所述天线阵面及所述采样处理模块连接,以用于耦合所述天线阵面接收或发射的信号,并将所述信号送至所述采样处理模块进行幅相校正。
19.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,所述信号发生模块包括信号发生器、时钟驱动器、现场可编程逻辑门阵列及接口电路;
20.所述信号发生器用于产生本振信号,所述时钟驱动器用于产生时钟信号;
21.所述现场可编程逻辑门阵列与所述信号发生器以及所述时钟驱动器连接,以用于根据所述本振信号以及所述时钟信号产生雷达调制信号。
22.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,所述综合处理分机包括通道校正组件、信号处理组件以及数字波束形成组件;
23.所述信号处理组件,用于生产同源激励信号;
24.所述通道校正组件,其与所述信号处理组件连接,其还通过校正通道分别与每个所述数字阵列模块连接,以用于接收每个所述数字阵列模块的耦合数据,所述通道校正组件还用于通过所述校正通道向所述数字阵列模块发送同源激励信号,以使所述数字阵列模块进行内校正;
25.所述数字波束形成组件,用于计算发射数字波束系数及接收数字波束系数。
26.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,所述综合处理分机还包括:
27.所述频率源组件,其用于产生相参时钟信号,以使所述信号处理组件以及数字波束形成组件之间进行时钟同步。
28.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,两个相邻的数字阵列模块之间通过插销及锁紧镙钉可拆卸连接。
29.第二方面,本技术提供了一种积木式雷达系统校正方法,应用于如第一方面所述积木式雷达系统,所述方法包括:
30.基于所述积木式雷达系统获取幅相控制值;
31.获取所述积木式雷达系统实时工作时的内校正结果;
32.根据所述幅相控制值及所述内校正结果确定外校正结果;
33.根据所述外校正结果对不同数字阵列模块的基准通道进行校正。
34.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正方法中,所述基于所述积木式雷达系统获取幅相控制值的步骤,包括:
35.获取所述数字阵列模块发射不同发射信号的发射幅相分布;
36.获取所述数字阵列模块接收不同接收信号的接收幅相分布;
37.根据所述发射幅相分布及所述接收幅相分布确定外校正数据;
38.获取综合处理分机通过不同校正通道接收不同所述数字阵列模块收发信号的校正幅相分布为内校正数据;
39.根据所述外校正数据及所述内校正数据确定校正通道的幅相控制值。
40.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正方法中,所述获取所述数字阵列模块发射不同发射信号的发射幅相分布的步骤,包括:
41.关闭外辐射源,控制所述数字阵列模块进行信号发射;
42.记录所述数字阵列模块中不同发射单元的发射幅相分布。
43.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正方法中,所述获取所述数字阵列模块接收不同接收信号的接收幅相分布的步骤,包括:
44.开启外辐射源,控制所述数字阵列模块进行信号接收;
45.记录所述数字阵列模块中不同接收单元的接收幅相分布。
46.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正方法中,所述根据所述外校正数据及所述内校正数据确定校正通道的幅相控制值的步骤,包括:
47.计算所述外校正数据与所述内校正数据之间的差值;
48.确定所述差值为所述幅相控制值。
49.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正方法中,所述方法还包括:
50.基于所述积木式雷达系统获取发射移相控制表以及接收移相控制表;
51.根据所述发射移相控制表以及所述接收移相控制表对所述发射通道及所述接收通道进行校正。
52.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正方法中,所述基于所述积木式雷达系统获取发射移相控制表以及接收移相控制表的步骤,包括:
53.初始化幅相,并控制所述数字阵列模块的多个发射通道依次进行发射,并通过自检通道接收多个第一回波信号;
54.根据所述幅相及所述多个第一回波信号确定多个发射通道的幅相校正系数,并将所述多个发射通道的幅相校正系数转换为幅相控制码写入发射移相控制表;
55.控制所述数字阵列模块的多个接收通道依次进行发射,并在所述自检通道发射后,接收多个第二回波信号;
56.根据所述幅相及所述多个第二回波信号确定多个接收通道的幅相校正系数,并将所述多个接收通道的幅相校正系数转换为幅相控制码写入接收移相控制表。
57.第三方面,本技术还提供了一种积木式雷达系统校正装置,所述装置包括:
58.幅相控制值获取模块,用于基于所述积木式雷达系统获取幅相控制值;
59.内校正结果获取模块,用于获取所述积木式雷达系统实时工作时的内校正结果;
60.外校正结果确定模块,用于根据所述幅相控制值及所述内校正结果确定外校正结
果;
61.校正模块,用于根据所述外校正结果对不同数字阵列模块的基准通道进行校正。
62.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正装置中,所述幅相控制值获取模块包括:
63.发射幅相分布获取单元,用于获取所述数字阵列模块发射不同发射信号的发射幅相分布;
64.接收幅相分布获取单元,用于获取所述数字阵列模块接收不同接收信号的接收幅相分布;
65.外校正数据确定单元,用于根据所述发射幅相分布及所述接收幅相分布确定外校正数据;
66.获取单元,用于获取综合处理分机通过不同校正通道接收不同所述数字阵列模块收发信号的校正幅相分布为内校正数据;
67.幅相控制值确定单元,用于根据所述外校正数据及所述内校正数据确定校正通道的幅相控制值。
68.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正装置中,所述发射幅相分布获取单元包括:
69.信号发射控制子单元,用于关闭外辐射源,控制所述数字阵列模块进行信号发射;
70.发射幅相分布获取子单元,用于记录所述数字阵列模块中不同发射单元的发射幅相分布。
71.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正装置中,所述接收幅相分布获取单元包括:
72.信号接收控制子单元,用于开启外辐射源,控制所述数字阵列模块进行信号接收;
73.接收幅相分布获取子单元,用于记录所述数字阵列模块中不同接收单元的接收幅相分布。
74.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正装置中,所述幅相控制值确定单元包括:
75.差值计算子单元,用于计算所述外校正数据与所述内校正数据之间的差值;
76.幅相控制值确定子单元,用于确定所述差值为所述幅相控制值。
77.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正装置中,移相控制表获取模块,用于基于所述积木式雷达系统获取发射移相控制表以及接收移相控制表;
78.通道校正模块,用于根据所述发射移相控制表以及所述接收移相控制表对所述发射通道及所述接收通道进行校正。
79.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正装置中,所述移相控制表获取模块包括:
80.第一回波信号接收单元,用于初始化幅相,并控制所述数字阵列模块的多个发射通道依次进行发射,并通过自检通道接收多个第一回波信号;
81.发射移相控制表获取单元,用于根据所述幅相及所述多个第一回波信号确定多个发射通道的幅相校正系数,并将所述多个发射通道的幅相校正系数转换为幅相控制码写入发射移相控制表;
82.第二回波信号接收单元,用于控制所述数字阵列模块的多个接收通道依次进行发射,并在所述自检通道发射后,接收多个第二回波信号;
83.接收移相控制表单元,用于根据所述幅相及所述多个第二回波信号确定多个接收通道的幅相校正系数,并将所述多个接收通道的幅相校正系数转换为幅相控制码写入接收移相控制表。
84.第四方面,本技术提供了一种存储介质,该存储介质存储的计算机程序,可被一个或多个处理器执行,可用来实现如上述的积木式雷达系统校正方法。
85.第五方面,本技术提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,该计算机程序被所述处理器执行时,执行上述的积木式雷达系统校正方法。
86.与现有技术相比,上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:
87.本技术提供的一种积木式雷达系统及其校正方法。积木式雷达系统包括积木式有源天线分机和综合处理分机;所述综合处理分机,用于计算发射数字波束系数及接收数字波束系数;所述积木式有源天线分机,包括多个数字阵列模块,每个所述数字阵列模块分别与所述综合处理分机连接,以用于根据发射数字波束系数发射雷达信号,还用于接收雷达信号;所述综合处理分机,还用于通过校正通道对多个数字阵列模块进行校正,还用于根据所述接收数字波束系数对接收的雷达信号进行数字波束合成。包括多个数字阵列模块的积木式有源天线分机可以根据不同地形以及不同使用环境下进行天线阵面的调整,在需要大的威力时,积木式雷达系统中的积木式有源天线分机可以包括较多数量的数字阵列模块,从而扩展为大的天线阵面。在被遮挡的情况下,只需要少量天线阵面便可实际要求的空域覆盖。也就是说,该积木式雷达系统可根据实际任务需要,选择合适数量的模块组成需要的雷达产品。同时,综合处理分机还可以通过校正通道对多个数字阵列模块进行校正,从而针对积木式雷达系统中离散的、模块的天线阵面,保证其雷达性能。
附图说明
88.在下文中将基于实施例并参考附图来对本技术进行更详细的描述。
89.图1为本技术实施例一提供的一种积木式雷达系统的结构示意图。
90.图2为本技术实施例一提供的一种积木式雷达系统的原理示意图。
91.图3为本技术实施例一提供的一种数字阵列模块的工作原理示意图。
92.图4为本技术实施例一提供的一种数字阵列模块的结构示意图。
93.图5为本技术实施例一提供的一种射频收发组件的结构示意图。
94.图6为本技术实施例一提供的一种信号发生模块及采样处理模块的结构示意图。
95.图7为本技术实施例二提供的一种积木式雷达系统校正方法的流程示意图。
96.图8为本技术实施例四提供的一种积木式雷达系统校正装置的结构示意图。
97.图9为本技术实施例六提供的一种电子设备的连接框图。
98.在附图中,相同的部件使用相同的附图标记,附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
99.以下将结合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式,借此对本技术如何应用
技术手段来解决技术问题,并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本技术实施例以及实施例中的各个特征,在不相冲突前提下可以相互结合,所形成的技术方案均在本技术的保护范围之内。
100.实施例一
101.第一方面,本技术提供了一种积木式雷达系统,请参看图1,所述积木式雷达系统10包括积木式有源天线分机110和综合处理分机120;
102.所述综合处理分机120,用于计算发射数字波束系数及接收数字波束系数;
103.所述积木式有源天线分机110,包括多个数字阵列模块111,每个所述数字阵列模块111分别与所述综合处理分机120连接,以用于根据发射数字波束系数发射雷达信号,还用于接收雷达信号;
104.所述综合处理分机120,还用于通过校正通道对多个数字阵列模块111进行校正,还用于根据所述接收数字波束系数对接收的雷达信号进行数字波束合成。
105.将多个数字t/r组件集成形成雷达前端功能模块,称为“数字阵列模块(dam)”,用基于dds技术的移相功能代替传统的微波数字移相器,用幅度控制功能代替微波数控衰减器,波束形成与信号产生融合在一起,实现发射数字波束形成(dbf)。
106.上述积木式雷达系统中,所述数字阵列模块111包括:信号发生模块,用于产生雷达调制信号及本振信号;射频收发组件,其与所述信号发生模块连接,用于根据所述雷达调制信号及所述本振信号产生射频信号;天线阵面,其与所述射频收发组件连接,用于发射所述射频信号;采样处理模块,其与所述天线阵面以及所述综合处理分机分别连接,以用于采集所述天线阵面接收的中频回波信号,并对所述中频回波信号进行iq解调,并将所述iq解调得到的iq数据发送至所述综合处理分机。其中,所述天线阵面包括多个发射单元,所述射频收发组件包括多路射频收发单元,每个所述发射单元分别与一路射频收发单元对应连接。
107.所述射频收发组件与所述信号发生模块之间的连接、所述天线阵面与所述射频收发组件之间的连接以及所述采样处理模块与所述天线阵面之间的连接均采用盲插接插件方式进行连接。
108.所述数字阵列模块还包括天线罩及结构件,所述天线罩与所述结构件形成一个空腔,所述天线阵面、射频收发组件、所述信号发生模块及所述采样处理模块设置于所述空腔内。
109.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,所述数字阵列模块还包括:
110.校正网络,其与所述天线阵面及所述采样处理模块连接,以用于耦合所述天线阵面接收或发射的信号,并将所述信号送至所述采样处理模块进行幅相校正。
111.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,所述信号发生模块包括信号发生器、时钟驱动器、现场可编程逻辑门阵列及接口电路;
112.所述信号发生器用于产生本振信号,所述时钟驱动器用于产生时钟信号;
113.所述现场可编程逻辑门阵列与所述信号发生器以及所述时钟驱动器连接,以用于根据所述本振信号以及所述时钟信号产生雷达调制信号。
114.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,所述综合处理分机包括通
道校正组件、信号处理组件以及数字波束形成组件;
115.所述信号处理组件,用于生产同源激励信号;
116.所述通道校正组件,其与所述信号处理组件连接,其还通过校正通道分别与每个所述数字阵列模块连接,以用于接收每个所述数字阵列模块的耦合数据,所述通道校正组件还用于通过所述校正通道向所述数字阵列模块发送同源激励信号,以使所述数字阵列模块进行内校正;
117.所述数字波束形成组件,用于计算发射数字波束系数及接收数字波束系数。
118.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,所述综合处理分机还包括:
119.所述频率源组件,其用于产生相参时钟信号,以使所述信号处理组件以及数字波束形成组件之间进行时钟同步。
120.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统中,两个相邻的数字阵列模块之间通过插销及锁紧镙钉可拆卸连接。
121.如图2所示,积木式有源天线分机由多个数字阵列模块(dam)组成。在数字阵列模块中,将多个数字tr组件进行集成设计,形成一个综合性雷达前端功能模块,称为“数字阵列模块(dam)”。每个dam集成多路(如图所示以16路为例进行说明)数字tr组件、波形产生电路、多通道控制电路、数字接收机、电源模块等。综合处理分机主要包括数字波束形成(dbf)、数字信号处理、数据处理等,采用高性能计算平台实现先进算法实时处理。在dam和高性能计算平台,所有的控制信号和数字化信号都通过光纤传输。
122.该架构设计下,可以采用搭积木的方式构建大型复杂相控阵雷达,可拆分或扩展前端有源天线阵面的大小及后端的数字信号处理模块快速重构雷达,具有模块化、可扩充、易重构的鲜明特征,极大地提升了雷达系统的灵活度。
123.请参考图3及图4,每个数字阵列模块(dam)由天线罩、微带天线及功分网络、射频收发及变频模块、中频信号产生及采样、dbf形成及高速数据传输功能模块组成。以单个dam有16个通道为例,每个dam可完成内部16个通道的发射、接收校准。对外接口包括相参时钟、高速数据传输。以16阵元的dam为例,雷达天线阵面由4排水平辐射器组成,每排辐射器由4个辐射单元组阵形成。每个辐射单元后接一路tr组件。
124.天线阵面设计有校正网络,校正网络为1分16等功分行波网络,每个辐射单元均具有独立收发能力,通过分腔体设计保证各通道间的隔离度,校正网络可耦合发射或接收信号送至采样组件进行逐一采样、比较,完成dma内部的幅相校正。
125.如图5所示,射频收发组件主要由滤波器、功放、上下变频器、环形器、限幅器、低噪放、射频开关、电源芯片等组成,完成功率信号发射与弱信号放大;射频与基带间的变换(上、下变频);发射功率控制及接收增益控制;具有收发校正通道。
126.如图6所示,信号发生模块及所述采样处理模块依据时序、控制信号产生雷达调制信号(脉冲串相位同步);通过dds产生上下变频所需要的本振信号;完成雷达中频回波采样及iq解调;完成模块内部收发通道补偿、天线收发校正;接收整机时序信号、实时控制信息;通过光纤接口完成iq数据、参数数据等高速传输;tr通道编号自动识别;时钟同步及自动补偿。信号发生模块及所述采样处理模块完成基带调制信号的产生,产生相应的中频激励信号送至发射通道。产生本振信号用于上下变频。接收中频回波信息并进行iq解调后打包送
往信号处理分机。信号发生模块及所述采样处理模块由16 1通道的dds、16 1通道的adc、两片fpga、16个ddr3、光纤接口及其外围电路组成。
127.综上所述,本技术提供一种积木式雷达系统及其校正方法。积木式雷达系统包括积木式有源天线分机和综合处理分机;所述综合处理分机,用于计算发射数字波束系数及接收数字波束系数;所述积木式有源天线分机,包括多个数字阵列模块,每个所述数字阵列模块分别与所述综合处理分机连接,以用于根据发射数字波束系数发射雷达信号,还用于接收雷达信号;所述综合处理分机,还用于通过校正通道对多个数字阵列模块进行校正,还用于根据所述接收数字波束系数对接收的雷达信号进行数字波束合成。包括多个数字阵列模块的积木式有源天线分机可以根据不同地形以及不同使用环境下进行天线阵面的调整,在需要大的威力时,积木式雷达系统中的积木式有源天线分机可以包括较多数量的数字阵列模块,从而扩展为大的天线阵面。在被遮挡的情况下,只需要少量天线阵面便可实际要求的空域覆盖。也就是说,该积木式雷达系统可根据实际任务需要,选择合适数量的模块组成需要的雷达产品。同时,综合处理分机还可以通过校正通道对多个数字阵列模块进行校正,从而针对积木式雷达系统中离散的、模块的天线阵面,保证其雷达性能。
128.实施例二
129.本发明还提供一种积木式雷达系统校正方法,请参阅图7,该方法应用于积木式雷达系统10,包括如下步骤:
130.步骤s710:基于所述积木式雷达系统获取幅相控制值;
131.步骤s720:获取所述积木式雷达系统实时工作时的内校正结果;
132.步骤s730:根据所述幅相控制值及所述内校正结果确定外校正结果;
133.步骤s740:根据所述外校正结果对不同数字阵列模块的基准通道进行校正。
134.上述实施方式中,先基于积木式雷达系统获取校正通道的幅相控制值,然后在雷达实时工作时,根据该幅相控制值与内校正结果确定出外校正结果,即可根据外校正结果对不同数字阵列模块的进行了校正。
135.其中,在上述积木式雷达系统校正方法中,所述基于所述积木式雷达系统获取幅相控制值的步骤s710,包括如下步骤:
136.步骤s711:获取所述数字阵列模块发射不同发射信号的发射幅相分布;
137.步骤s712:获取所述数字阵列模块接收不同接收信号的接收幅相分布;
138.步骤s713:根据所述发射幅相分布及所述接收幅相分布确定外校正数据;
139.步骤s714:获取综合处理分机通过不同校正通道接收不同所述数字阵列模块收发信号的校正幅相分布为内校正数据;
140.步骤s715:根据所述外校正数据及所述内校正数据确定校正通道的幅相控制值。
141.根据本技术的实施例,可选的,所述获取所述数字阵列模块发射不同发射信号的发射幅相分布的步骤,包括如下过程,首先关闭外辐射源,控制所述数字阵列模块进行信号发射,记录所述数字阵列模块中不同发射单元的发射幅相分布。
142.根据本技术的实施例,可选的,所述获取所述数字阵列模块接收不同接收信号的接收幅相分布的步骤,包括如下过程,首先开启外辐射源,控制所述数字阵列模块进行信号接收,记录所述数字阵列模块中不同接收单元的接收幅相分布。
143.综合处理分机接收各数字阵列模块中的收数据以及发数据,并对收数据及发数据
进行下变频和采样处理,以获取不同数字阵列模块的发射幅相分布以及接收幅相分布。其中,记录所述数字阵列模块中不同发射单元的发射幅相分布以及记录所述数字阵列模块中不同接收单元的接收幅相分布时,均可以记录校正通道的发射幅相分布以及接收幅相分布。
144.可选的,上述积木式雷达系统校正方法中,所述根据所述外校正数据及所述内校正数据确定校正通道的幅相控制值时,可以计算所述外校正数据与所述内校正数据之间的差值,并确定所述差值为所述幅相控制值。
145.实施例三
146.在实施例二基础上,本实施例通过具体实施案例对实施例二中的方法进行说明。
147.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正方法中,所述方法还包括:基于所述积木式雷达系统获取发射移相控制表以及接收移相控制表;根据所述发射移相控制表以及所述接收移相控制表对所述发射通道及所述接收通道进行校正。
148.可选的,上述积木式雷达系统校正方法中,所述基于所述积木式雷达系统获取发射移相控制表以及接收移相控制表时,可以先初始化幅相,并控制所述数字阵列模块的多个发射通道依次进行发射,并通过自检通道接收多个第一回波信号。然后根据所述幅相及所述多个第一回波信号确定多个发射通道的幅相校正系数,并将所述多个发射通道的幅相校正系数转换为幅相控制码写入发射移相控制表。控制所述数字阵列模块的多个接收通道依次进行发射,并在所述自检通道发射后,接收多个第二回波信号。根据所述幅相及所述多个第二回波信号确定多个接收通道的幅相校正系数,并将所述多个接收通道的幅相校正系数转换为幅相控制码写入接收移相控制表。
149.发射采用分时逐一自检校正。在进行发射校正时先将幅相初始化,控制多个tr通道逐一开启发射,将自检通道接收到的回波数据进行存储、幅相对比,得到多个发射通道的幅相校正系数,转换为幅、相控制码写入发射移相控制表。
150.接收采用同时逐一自检校正。接收校正在发射校正后,控制多个tr通道处于接收状态,在自检通道发射后,将接收到的回波数据进行幅相对比,得到多个接收通道的幅相校正系数,转换为幅、相控制码写入接收移相控制表。
151.实施例四
152.请参看图8,本技术提供了一种积木式雷达系统校正装置800,该装置包括:
153.幅相控制值获取模块810,用于基于所述积木式雷达系统获取幅相控制值;
154.内校正结果获取模块820,用于获取所述积木式雷达系统实时工作时的内校正结果;
155.外校正结果确定模块830,用于根据所述幅相控制值及所述内校正结果确定外校正结果;
156.校正模块840,用于根据所述外校正结果对不同数字阵列模块的基准通道进行校正。
157.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正装置中,所述幅相控制值获取模块包括:
158.发射幅相分布获取单元,用于获取所述数字阵列模块发射不同发射信号的发射幅相分布;
159.接收幅相分布获取单元,用于获取所述数字阵列模块接收不同接收信号的接收幅相分布;
160.外校正数据确定单元,用于根据所述发射幅相分布及所述接收幅相分布确定外校正数据;
161.获取单元,用于获取综合处理分机通过不同校正通道接收不同所述数字阵列模块收发信号的校正幅相分布为内校正数据;
162.幅相控制值确定单元,用于根据所述外校正数据及所述内校正数据确定校正通道的幅相控制值。
163.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正装置中,所述发射幅相分布获取单元包括:
164.信号发射控制子单元,用于关闭外辐射源,控制所述数字阵列模块进行信号发射;
165.发射幅相分布获取子单元,用于记录所述数字阵列模块中不同发射单元的发射幅相分布。
166.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正装置中,所述接收幅相分布获取单元包括:
167.信号接收控制子单元,用于开启外辐射源,控制所述数字阵列模块进行信号接收;
168.接收幅相分布获取子单元,用于记录所述数字阵列模块中不同接收单元的接收幅相分布。
169.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正装置中,所述幅相控制值确定单元包括:
170.差值计算子单元,用于计算所述外校正数据与所述内校正数据之间的差值;
171.幅相控制值确定子单元,用于确定所述差值为所述幅相控制值。
172.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正装置中,移相控制表获取模块,用于基于所述积木式雷达系统获取发射移相控制表以及接收移相控制表;
173.通道校正模块,用于根据所述发射移相控制表以及所述接收移相控制表对所述发射通道及所述接收通道进行校正。
174.根据本技术的实施例,可选的,上述积木式雷达系统校正装置中,所述移相控制表获取模块包括:
175.第一回波信号接收单元,用于初始化幅相,并控制所述数字阵列模块的多个发射通道依次进行发射,并通过自检通道接收多个第一回波信号;
176.发射移相控制表获取单元,用于根据所述幅相及所述多个第一回波信号确定多个发射通道的幅相校正系数,并将所述多个发射通道的幅相校正系数转换为幅相控制码写入发射移相控制表;
177.第二回波信号接收单元,用于控制所述数字阵列模块的多个接收通道依次进行发射,并在所述自检通道发射后,接收多个第二回波信号;
178.接收移相控制表单元,用于根据所述幅相及所述多个第二回波信号确定多个接收通道的幅相校正系数,并将所述多个接收通道的幅相校正系数转换为幅相控制码写入接收移相控制表。
179.实施例五
180.本实施例还提供一种计算机可读存储介质,如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、app应用商城等等,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时可以实现上实施例所述的方法步骤,具体实施例过程可参见上实施例,本实施例在此不再重复赘述。
181.实施例六
182.本技术实施例提供了一种电子设备,该电子设备可以是手机、电脑或平板电脑等,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有计算器程序,该计算机程序被处理器执行时实现如实施例一中所述的积木式雷达系统校正方法。可以理解,如图9所示,该电子设备900还可以包括:处理器901,存储器902,多媒体组件903,输入/输出(i/o)接口904,以及通信组件905。
183.其中,处理器901用于执行如实施例一中的积木式雷达系统校正方法中的全部或部分步骤。存储器902用于存储各种类型的数据,这些数据例如可以包括电子设备中的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据。
184.处理器901可以是专用集成电路(application specific integrated circuit,简称asic)、数字信号处理器(digital signal processor,简称dsp)、数字信号处理设备(digital signal processing device,简称dspd)、可编程逻辑器件(programmable logic device,简称pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述实施例一中的积木式雷达系统校正方法。
185.存储器902可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(static random access memory,简称sram),电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,简称eeprom),可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory,简称eprom),可编程只读存储器(programmable read-only memory,简称prom),只读存储器(read-only memory,简称rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
186.多媒体组件903可以包括屏幕和音频组件,该屏幕可以是触摸屏,音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如,音频组件可以包括一个麦克风,麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器或通过通信组件发送。音频组件还包括至少一个扬声器,用于输出音频信号。
187.i/o接口904为处理器901和其他接口模块之间提供接口,上述其他接口模块可以是键盘,鼠标,按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。
188.通信组件905用于该电子设备900与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信,例如wi-fi,蓝牙,近场通信(near field communication,简称nfc),2g、3g或4g,或它们中的一种或几种的组合,因此相应的该通信组件905可以包括:wi-fi模块,蓝牙模块,nfc模块。
189.综上,本技术提供的一种积木式雷达系统及其校正方法。积木式雷达系统包括积木式有源天线分机和综合处理分机;所述综合处理分机,用于计算发射数字波束系数及接
收数字波束系数;所述积木式有源天线分机,包括多个数字阵列模块,每个所述数字阵列模块分别与所述综合处理分机连接,以用于根据发射数字波束系数发射雷达信号,还用于接收雷达信号;所述综合处理分机,还用于通过校正通道对多个数字阵列模块进行校正,还用于根据所述接收数字波束系数对接收的雷达信号进行数字波束合成。包括多个数字阵列模块的积木式有源天线分机可以根据不同地形以及不同使用环境下进行天线阵面的调整,在需要大的威力时,积木式雷达系统中的积木式有源天线分机可以包括较多数量的数字阵列模块,从而扩展为大的天线阵面。在被遮挡的情况下,只需要少量天线阵面便可实际要求的空域覆盖。也就是说,该积木式雷达系统可根据实际任务需要,选择合适数量的模块组成需要的雷达产品。同时,综合处理分机还可以通过校正通道对多个数字阵列模块进行校正,从而针对积木式雷达系统中离散的、模块的天线阵面,保证其雷达性能。
190.在本技术实施例所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统和方法实施例仅仅是示意性的。
191.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
192.虽然本技术所揭露的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本技术而采用的实施方式,并非用以限定本技术。任何本技术所属技术领域内的技术人员,在不脱离本技术所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本技术的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
再多了解一些

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