一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法与流程 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术1.本发明涉及测量测试技术领域，具体涉及一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法。背景技术：2.星载相控阵气象雷达是对云、降水等气象要素进行精确定量测量的主动微波遥感仪器，对相控阵天线的峰值旁瓣等性能指标都提出了很高的要求。雷达发射前在暗室内会对雷达的天线性能进行严格的测试与标定，但是未来雷达长期在轨工作后，由于温度、老化、空间环境等因素的影响，相控阵雷达中各阵元间的幅度、相位会发生变化，可能会带来天线峰值旁瓣等天线性能指标的变化。因此需要在轨对相控阵天线中每个阵元的幅度、相位周期性的进行精确测量，为在轨天线方向图评估与修订提供依据。3.在阵元幅度和相位标定过程中，由于发射定标时信号需经历上行信道、发射驱动、功分网络、tr组件(发射)、天线单元、定标网络、定标开关、下行信道和接收定标时信号经历上行信道、定标开关、定标网络、天线单元、tr组件(接收)、功分网络、接收驱动、下行信道等一系列变频、放大、衰减、再放大链路，定标链路中各级信号相对幅度差异巨大，对射频链路的隔离提出了很高的要求。定标过程中，由于隔离度不够，定标回路输出的信号中不仅包括从各个阵元通道闭环回来的有效定标信号(简称定标信号)，同时还包括从公共链路中泄漏的干扰信号(简称泄漏信号)，使得难以准确测得各阵元的幅度与相位。技术实现要素：4.本发明是为了解决现有定标方法难以准确测得各阵元的幅度与相位的问题，提供一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，通过定标前采集记录多组泄漏干扰信号，采用时域波形对消的方法，有效抑制雷达定标过程中由于定标链路隔离度不足带来的泄漏信号对定标信号的干扰，提高了相控阵天线阵元间幅度相位测量的精度，降低了系统射频链路设计的复杂性，压缩了研制周期和开发成本。5.本发明提供一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，在相控阵雷达内定标前采集泄漏信号并进行相参积累得到泄漏信号样本，相控阵雷达开始内定标后得到混合信号样本，混合信号样本包括内定标信号和泄露信号样本，然后将混合信号样本与泄漏信号样本进行时域波形对消以剔除泄露信号提高内定标信号的信杂比，星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰完成。6.本发明所述的一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，作为优选方式，包括以下步骤：7.s1、获得泄漏信号样本：在星载相控阵气象雷达内定标前，关闭所有tr组件的接收使能和发射使能，切断各阵元定标信号的传输通道，雷达控制和处理器生成初相相同的相参脉冲信号，因星载相控阵气象雷达前端的收发隔离不够，相参脉冲信号经非定标链路或空间泄露至定标链路接收端形成泄漏信号，对泄漏信号进行多个脉冲的采集得到泄漏信号样本并存储下传至地面；8.s2、获得混合信号样本：在轨的星载相控阵气象雷达前端和定标系统进入定标状态，采集得到混合信号样本；9.s3、抑制泄漏干扰：地面数据处理系统分别对泄漏信号样本和混合信号样本进行解帧处理得到泄漏信号样本波形信号和混合信号样本波形信号，将泄漏信号样本波形信号和混合信号样本波形信号进行对消以剔除泄露信号波形信号得到内定标信号，星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰完成。10.本发明所述的一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，作为优选方式，星载相控阵气象雷达为相参雷达；11.步骤s1中，相参脉冲信号为初相相同的中频脉冲信号。12.本发明所述的一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，作为优选方式，步骤s3中，将得到的至少两组泄漏信号样本波形信号进行累加平均处理后再进行对消。13.本发明所述的一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，作为优选方式，步骤s3中，将混合信号样本波形信号减去泄漏信号样本波形信号得到内定标信号，对内定标信号进行fft处理得到每个组件、每个相态条件下的幅度与相位，星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰完成。14.本发明所述的一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，作为优选方式，泄漏信号样本包括发射泄漏信号样本和接收泄漏信号样本，混合信号样本包括发射混合信号样本和接收混合信号样本，内定标信号包括发射内定标信号和接收内定标信号。15.本发明所述的一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，作为优选方式，在轨定标系统包括定标网络和与定标网络电连接的定标开关，定标网络设置在天线负载端；16.星载相控阵气象雷达前端包括下行信道，与下行信道电连接的雷达控制和处理器，与雷达控制和处理器电连接的上行信道，电连接的功分网络、tr组件、相控阵天线单元，一端与功分网络电连接、另一端与下行信道电连接的接收驱动放大器和一端与功分网络电连接、另一端与上行信道电连接的发射驱动放大器；17.定标开关包括与定标网络电连接的第一节点、与上行信道电连接的第二节点和与下行通道电连接的第三节点；18.当第一节点和第二节点连通时定标网络与上行信道连通；当第一节点和第三节点连通时定标网络与下行通道连通。19.本发明所述的一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，作为优选方式，下行信道包括变频器和放大器，下行信道依次与接收驱动放大器和功分网络电连接；20.上行信道包括变频器和放大器，上行信道依次与发射驱动放大器和功分网络电连接。21.本发明所述的一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，作为优选方式，s1、获得发射泄漏信号样本：22.s11、在星载相控阵气象雷达内定标前，雷达控制和处理器关闭接收驱动放大器，使第一节点和第三节点连通，关闭所有tr组件的接收使能和发射使能；23.s12、雷达控制和处理器生成相参脉冲信号并输出至上行信道；24.s13、上行信道将相参脉冲信号进行变频、放大后送至发射驱动放大器，发射驱动放大器将信号放大后送至功分网络并经功分网络分路后送至每个tr组件的输入口并被tr组件的发射输入口吸收；25.s14、因星载相控阵气象雷达前端的隔离度不够，相参脉冲信号泄漏至定标网络、下行信道并进入雷达控制和处理器得到泄漏信号；26.s15、雷达控制和处理器中的数字接收机将泄露信号进行ad量化得到发射泄漏信号并存储、打包至遥感数据中后通过卫星平台的下行链路送至地面；27.返回步骤s11，直至发射泄漏信号的数量达到指定要求；28.s2、获得发射混合信号样本：在轨的星载相控阵气象雷达前端和定标系统进入定标状态，采集得到发射混合信号样本；29.s3、抑制发射泄漏干扰：地面数据处理系统分别对发射泄漏信号样本和发射混合信号样本进行解帧处理得到发射泄漏信号样本波形信号和发射混合信号样本波形信号，将发射泄漏信号样本波形信号和发射混合信号样本波形信号进行对消,以剔除发射内定标泄露信号样本波形信号得到发射内定标信号，星载相控阵气象雷达抑制发射内定标信号泄漏干扰完成。30.本发明所述的一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，作为优选方式，1、获得接收泄漏信号样本：31.s11、在星载相控阵气象雷达内定标前，雷达控制和处理器关闭发射驱动放大器，使第一节点和第二节点连通，关闭所有tr组件的接收使能和发射使能；32.s12、雷达控制和处理器生成相参脉冲信号并输出至上行信道；33.s13、上行信道将相参脉冲信号进行变频、放大后依次送至定标开关、定标网络、相控阵天线单元送至每个tr组件的输入口并被tr组件的接收输入口吸收；34.s14、因在星载相控阵气象雷达前端的隔离度不够，相参脉冲信号泄漏至定标回路并进入雷达控制和处理器得到泄漏信号；35.s15、雷达控制和处理器中的数字接收机将泄漏信号进行ad量化得到接收泄漏信号并存储、打包至遥感数据中后通过卫星平台的下行链路送至地面；36.返回步骤s11，直至接收泄漏信号的数量或者接收接收泄漏信号的时间达到指定要求；37.s2、获得接收混合信号样本：在轨的星载相控阵气象雷达前端和定标系统进入定标状态，采集得到接收混合信号样本；38.s3、抑制接收泄漏干扰：地面数据处理系统分别对接收泄漏信号样本和接收混合信号样本进行解帧处理得到接收泄漏信号样本波形信号和接收混合信号样本波形信号，将接收泄漏信号样本波形信号和接收混合信号样本波形信号进行对消以剔除接收内定标泄露信号样本波形信号得到接收内定标信号，星载相控阵气象雷达抑制接收内定标信号泄漏干扰完成。39.本发明的技术解决方案是：40.首先雷达在进行正式内定标前，对泄漏信号进行采集记录。雷达控制和处理器关闭所有tr组件的使能信号，切断各阵元有效定标信号的传输通道；按照正常的内定标需求控制雷达控制和处理器、微波通道(内含上、下行信道)、收发驱动放大器、定标开关等部组件或单机。如果定标链路隔离度足够高，在tr组件被关闭的情况下，定标回路输出的将是噪声信号。但是由于隔离度不足，会造成公共通道中的上行定标信号泄漏至定标回路，进入雷达控制和处理器内。雷达控制和处理器对该泄漏信号进行adc采集、量化，通过遥感数据通道下传至地面。41.其次雷达进入正常的内定标模式，采集记录包含有泄漏信号的内定标信号。雷达按照正常内定标流程，控制雷达控制和处理器、微波通道、收发驱动放大器、定标开关、tr组件等，雷达控制和处理器对该信号进行adc采集、量化，并通过遥感数据通道下传至地面。42.最后地面对星上雷达获取的正式内定标前的泄漏信号数据和正式内定标过程中获得的“定标信号+泄漏信号”的混合信号进行联合数据处理，抑制干扰信号，实现对雷达阵元间幅度、相位的精确测量。主要处理过程是：1)地面对当前定标前获得的泄漏信号进行解帧处理，获得泄漏信号的时域波形，并且将获得的多个脉冲的泄漏信号时域波形进行直接的累加平均处理，由于雷达采用相参雷达(相参雷达的相邻脉冲相位连续，可以做相参积累)，每个脉冲的初始相位相同，而噪声信号相位随机，因此累加过程为相干累加(通过多脉冲之间的同一个距离单位的相位变化规律进行累计，以达到改善信杂比来提高检测率)，可以大幅提高泄漏信号的信噪比，极大抑制噪声，获得高质量泄漏信号的时域波形样本。2)对“定标信号+泄漏信号”的混合信号进行泄漏信号对消处理，即将混合信号的时域波形与泄漏信号时域波形样本做差处理，剔除泄漏信号，以获得高质量的定标信号。3)对处理后的定标信号进行fft处理，以获得每个组件、每个相态条件下的幅度与相位，从而获得相控阵雷达中各阵元间的幅度与相位特性，为后续的星载相控阵气象雷达天线性能的在轨评估与优化改进供基准数据。43.本发明具有以下优点：44.(1)通过采集记录泄漏信号波形，采用时域波形对消方法，极大的抑制了泄漏信号对定标信号的干扰，提高了对相控阵雷达阵元幅度、相位的测量精度，有效的降低了定标链路隔离要求，简化了系统复杂性，节约了产品研制成本，压缩了研制周期。45.(2)采用相参体制，雷达内部的波形发生器产生初相相同的一组定标信号，使得定标通路闭环回来的信号都严格相参。46.(3)泄漏信号样本获得过程中，采用的相参积累的方法，有效抑制了系统噪声对泄漏信号的干扰，提高了泄漏样本信号估计的准确性，为后面泄漏信号对消打下良好的基础，提高了对泄漏信号的抑制比。47.(4)泄漏信号采用实时采集记录方案，降低了由于雷达长期在轨工作时公共通道幅度、相位的漂移对泄漏信号对消的影响，即在每次相控阵雷达内定标前分配数十毫秒的时间片采集当前泄漏信号，并进行相参积累后作为本次内定标信号的泄漏信号样本，极大的减小了雷达在轨长时间工作后公共通道中幅度、相位的波动带来的对消残差，提高了阵元幅度、相位的标定精度。附图说明48.图1为一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法流程图；49.图2为一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰方法流程图；50.图3为一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法抑制内定标信号泄漏干扰方法的地面数据处理流程图；51.图4为一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法星载相控阵气象雷达内定标框图；52.图5为一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法泄漏信号与混合信号(含泄漏信号+定标信号)的时域波形图；53.图6为一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法泄漏信号抑制处理后得到的定标信号与泄漏信号残差的时域波形图；54.图7为一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法泄漏信号(抑制前)与泄漏信号抑制后残差的功率频谱图；55.图8为一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法泄漏信号抑制前后的某一阵元不同相态的相位测量结果图；56.图9为一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法泄漏信号抑制前后的某一阵元不同相态的幅度测量结果图。57.附图标记：58.1、在轨定标系统；11、定标网络；12、定标开关；121、第一节点；122、第二节点；123、第三节点；2、下行信道；3、雷达控制和处理器；4、上行信道；5、功分网络；6、tr组件；7、天线单元；8、接收驱动放大器；9、发射驱动放大器。具体实施方式59.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。60.实施例161.如图1～3所示，一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，在相控阵雷达内定标前采集泄漏信号并进行相参积累得到泄漏信号样本，相控阵雷达开始内定标后得到混合信号样本，混合信号样本包括内定标信号和泄露信号样本，然后将混合信号样本与泄漏信号样本进行时域波形对消以剔除泄露信号提高内定标信号的信杂比，星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰完成；62.包括以下步骤：63.s1、获得泄漏信号样本：在星载相控阵气象雷达内定标前，关闭所有tr组件的接收使能和发射使能，切断各阵元定标信号的传输通道，雷达控制和处理器3生成初相相同的相参脉冲信号，因星载相控阵气象雷达前端的收发隔离不够，相参脉冲信号经非定标链路或空间泄露至定标链路接收形成泄漏信号，对泄漏信号进行多个脉冲的采集得到泄漏信号样本并存储下传至地面；64.相参脉冲信号为初相相同的中频脉冲信号，星载相控阵气象雷达为相参雷达；65.s2、获得混合信号样本：在轨的星载相控阵气象雷达前端和定标系统1进入定标状态，采集得到混合信号样本；66.s3、抑制泄漏干扰：地面数据处理系统分别对泄漏信号样本和混合信号样本进行解帧处理得到泄漏信号样本波形信号和混合信号样本波形信号，将泄漏信号样本波形信号和混合信号样本波形信号进行对消以剔除泄露信号波形信号得到内定标信号，星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰完成；67.将得到的至少两组泄漏信号样本波形信号进行累加平均处理后再进行对消；68.将混合信号样本波形信号减去泄漏信号样本波形信号得到内定标信号，对内定标信号进行fft处理得到每个组件、每个相态条件下的幅度与相位，星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰完成；69.泄漏信号样本包括发射泄漏信号样本和接收泄漏信号样本，混合信号样本包括发射混合信号样本和接收混合信号样本，内定标信号包括发射内定标信号和接收内定标信号；70.如图4所示，在轨定标系统1包括定标网络11和与定标网络11电连接的定标开关12，定标网络11设置在天线负载端；71.星载相控阵气象雷达前端包括下行信道2，与下行信道2电连接的雷达控制和处理器3，与雷达控制和处理器3电连接的上行信道4，电连接的功分网络5、tr组件6、相控阵天线单元7，一端与功分网络5电连接、另一端与下行信道2电连接的接收驱动放大器8和一端与功分网络5电连接、另一端与上行信道4电连接的发射驱动放大器9；72.定标开关12包括与定标网络11电连接的第一节点121、与上行信道4电连接的第二节点122和与下行通道2电连接的第三节点123；73.当第一节点121和第二节点122连通时定标网络11与上行信道4连通；当第一节点121和第三节点123连通时定标网络11与下行通道2连通；74.下行信道2包括变频器和放大器，下行信道2依次与接收驱动放大器8和功分网络5电连接；75.上行信道4包括变频器和放大器，上行信道4依次与发射驱动放大器9和功分网络5电连接；76.一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法包括抑制发射内定标信号泄露干扰和抑制接收内定标信号泄露干扰：77.当抑制发射内定标信号泄露干扰时，包括以下步骤：78.s1、获得发射泄漏信号样本：79.s11、在星载相控阵气象雷达内定标前，雷达控制和处理器3关闭接收驱动放大器8，使第一节点121和第三节点123连通，关闭所有tr组件6的接收使能和发射使能；80.s12、雷达控制和处理器3生成相参脉冲信号并输出至上行信道4；81.s13、上行信道4将相参脉冲信号进行变频、放大后送至发射驱动放大器9，发射驱动放大器9将信号放大后送至功分网络5并经功分网络5分路后送至每个tr组件6的输入口并被tr组件6的发射输入口吸收；82.s14、因星载相控阵气象雷达前端的隔离度不够，相参脉冲信号泄漏至定标网络11、下行信道2并进入雷达控制和处理器3得到泄漏信号；83.s15、雷达控制和处理器3中的数字接收机将泄露信号进行ad量化得到发射泄漏信号并存储、打包至遥感数据中后通过卫星平台的下行链路送至地面；84.返回步骤s11，直至发射泄漏信号的数量达到指定要求；85.s2、获得发射混合信号样本：在轨的星载相控阵气象雷达前端和定标系统1进入定标状态，采集得到发射混合信号样本；86.s3、抑制发射泄漏干扰：地面数据处理系统分别对发射泄漏信号样本和发射混合信号样本进行解帧处理得到发射泄漏信号样本波形信号和发射混合信号样本波形信号，将发射泄漏信号样本波形信号和发射混合信号样本波形信号进行对消,以剔除发射内定标泄露信号样本波形信号得到发射内定标信号，星载相控阵气象雷达抑制发射内定标信号泄漏干扰完成。87.当抑制接收内定标信号泄露干扰时，包括以下步骤：88.s1、获得接收泄漏信号样本：89.s11、在星载相控阵气象雷达内定标前，雷达控制和处理器3关闭发射驱动放大器9，使第一节点121和第二节点122连通，关闭所有tr组件6的接收使能和发射使能；90.s12、雷达控制和处理器3生成相参脉冲信号并输出至上行信道4；91.s13、上行信道4将相参脉冲信号进行变频、放大后依次送至定标开关12、定标网络11、相控阵天线单元7送至每个tr组件6的输入口并被tr组件6的接收输入口吸收；92.s14、因在星载相控阵气象雷达前端的隔离度不够，相参脉冲信号泄漏至定标回路并进入雷达控制和处理器3得到泄漏信号；93.s15、雷达控制和处理器3中的数字接收机将泄漏信号进行ad量化得到接收泄漏信号并存储、打包至遥感数据中后通过卫星平台的下行链路送至地面；94.返回步骤s11，直至接收泄漏信号的数量或者接收接收泄漏信号的时间达到指定要求；95.s2、获得接收混合信号样本：在轨的星载相控阵气象雷达前端和定标系统1进入定标状态，采集得到接收混合信号样本；96.s3、抑制接收泄漏干扰：地面数据处理系统分别对接收泄漏信号样本和接收混合信号样本进行解帧处理得到接收泄漏信号样本波形信号和接收混合信号样本波形信号，将接收泄漏信号样本波形信号和接收混合信号样本波形信号进行对消以剔除接收内定标泄露信号样本波形信号得到接收内定标信号，星载相控阵气象雷达抑制接收内定标信号泄漏干扰完成。97.实施例298.如图1～4所示，一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，包括以下步骤：99.s1、发射泄漏信号抑制：100.发射泄漏信号抑制流，具体步骤如下：101.1)采集发射泄漏信号。102.a)雷达控制和处理器3将接收驱动放大器8关闭、微波通道内的定标开关12切至下行信道2(即将令定标开关121、123闭合)；关闭所有tr组件6的接收、发射使能；103.b)雷达控制和处理器3内部的任意波形发生器按照设置的脉冲重复频率生成一串初相相同的中频脉冲信号送至微波通道中的上行信道4；104.c)上行信道4将信号变频、放大后送至发射驱动放大器9，发射驱动放大器9进一步将信号放大后送至功分网络5，经功分网络5分路后送至每个tr组件6的输入口。105.d)由于tr组件6使能处于关闭状态，因此发射内定标信号在tr组件6发射输入口被吸收。但是由于定标链路隔离不够，会经过驱动放大器、微波通道内部及空间泄漏至定标回路，进入雷达控制和处理器3。106.e)雷达控制和处理器3中的数字接收机将该定标链路中的泄漏信号进行ad量化、存储，打包至遥感数据中，并通过卫星平台的下行链路送至地面，进行后续处理。107.f)多次重复上述流程，存储记录多组发射泄漏信号并通过卫星平台的下行链路送至地面。108.2)采集发射混合信号。109.a)雷达控制和处理器3将接收驱动放大器8关闭，将微波通道内的定标开关12切至下行信道2(即将令定标开关121、123闭合)；关闭所有tr组件6的接收使能，单独打开某一个tr组件6的发射使能打开，并设置某一相位控制码。110.b)雷达控制和处理器3内部的任意波形发生器按照设置的脉冲重复频率生成一串初相相同中频脉冲信号送至微波通道中的上行信道4。111.c)上行信道4将信号变频、放大后送至发射驱动放大器9，发射驱动放大器9进一步将信号放大后送至功分网络5，经功分网络5分路后送至每个tr组件6的输入口。112.d)由于雷达控制和处理器3仅把当前需要定标的tr组件6开打，而其他组件都处于待机状态，因此信号将被当前打开的tr组件6进行功率放大和相位调制(相位调制的大小由雷达控制输出的相位控制码决定)后送至天线单元7。113.e)信号进入天线后，经过天线单元7、定标网络11、定标开关12、微波通道的下行信道2进入雷达控制和处理器3。114.f)由于定标链路隔离度有限，雷达控制和处理器3的输入信号不仅包括经过tr组件6定标信号，而且还包括定标链路中间泄漏的信号，即“定标+泄漏”的混合信号，雷达控制和处理器3中的数字接收机将该信号进行ad量化、存储，打包至遥感数据中，并通过卫星平台的下行链路送至地面，进行后续处理。115.g)完成上述过程后，雷达控制和处理器3将对该tr组件6下发另一组相位控制码，再次重复上述流程，直至完成该组件所有相位控制码的遍历；116.h)按照上述流程，完成一个tr组件6的测试后，切换至下一个tr组件6，直至将完成所有tr组件6的标定。117.3)地面数据处理，提取泄漏信号并对消，计算通道间的幅度与相位。118.a)数据解帧。对遥感数据进行解帧处理，获得泄漏信号、定标信号(含泄漏信号)的时域波形信号。119.b)提取泄漏信号。将存储的多组泄漏信号的时域波形信号直接进行累加平均处理，由于雷达是相参雷达，且每个脉冲的初始相位相同，而噪声信号相位随机，可进行相干累加，以提高泄漏信号的信噪比，极大抑制噪声，获得高质量泄漏信号的时域波形样本。120.c)对消泄漏信号。将所有tr组件6、所有相态的定标信号(包含泄漏信号)减去上一步得到的泄漏信号时域波形样本，获得较为干净的定标信号。121.d)计算各阵元的幅度与相位。对上一步对处理后的定标信号进行fft处理，以获得每个组件、每个相态条件下的幅度与相位，可用于雷达在轨的相控阵天线性能进行评估，并为后续在轨优化改进提供基准数据。122.s2、接收内定标泄漏信号抑制：123.接收内定标泄漏信号抑制流，具体步骤如下：124.1)采集接收内定标泄漏信号。125.a)雷达控制和处理器3将发射驱动放大器9关闭，将微波通道内的定标开关12切至接收内定标通道(即将令定标开关121、122闭合)；关闭所有tr组件6的接收、发射使能；126.b)雷达控制和处理器3内部的任意波形发生器按照设置的脉冲重复频率生成一串初相相同中频脉冲信号送至微波通道中的上行信道4；127.c)信号通过定标开关12、定标网络11、天线单元7进入每个tr组件6的接收输入口。128.d)由于tr组件6使能处于关闭状态，因此接收内定标信号在tr组件6入口被tr组件6吸收。但是由于定标链路隔离不够，泄漏信号会经过驱动放大器、微波通道内部及空间泄漏至定标回路，进入雷达控制和处理器3。129.e)雷达控制和处理器3中的数字接收机将该定标链路中的泄漏信号进行ad量化、存储，打包至遥感数据中，并通过卫星平台的下行链路送至地面，进行后续处理。130.f)多次重复上述流程，存储记录多组接收内定标泄漏信号并通过卫星平台的下行链路送至地面。131.2)采集接收混合信号132.a)雷达控制和处理器3将发射驱动放大器9关闭，将微波通道内的定标开关12切至接收内定标通道(即将令定标开关121、122闭合)；关闭所有tr组件6的发射使能，单独打开某一个tr组件6的接收使能，并设置某一相位控制码。133.b)雷达控制和处理器3内部的任意波形发生器按照设置的脉冲重复频率生成一串初相相同的中频脉冲信号送至微波通道中的上行信道4。134.c)上行信道4将信号变频、放大后，经过定标开关12、定标网络11、天线单元7，进入每个tr组件6的接收输入口。135.d)由于雷达控制和处理器3仅把当前需要定标的tr组件6开打，而其他组件都处于待机状态，因此信号经过该tr组件6进行放大和相位调制(相位调制由雷达控制输出的相位控制码决定)后经功分网络5、接收驱动放大器8送至微波通道。136.e)微波通道中的下行信道2对该定标信号进行变频、滤波、放大处理后送至雷达控制和处理器3。137.f)由于定标链路隔离度有限，雷达控制和处理器3的输入信号不仅包括经过tr组件6定标信号，而且还包括定标链路中间泄漏的信号，即“定标+泄漏”的混合信号，雷达控制和处理器3中的数字接收机将该信号进行ad量化、存储，打包至遥感数据中，并通过卫星平台的下行链路送至地面，进行后续处理。138.g)完成上述过程后，雷达控制和处理器3将对该tr组件6下发另一组相位控制码，再次重复上述流程，直至完成该组件所有相位控制码的遍历；139.h)按照上述流程，完成一个tr组件6的测试后，切换至下一个tr组件6，直至将完成所有tr组件6的标定。140.3)地面数据处理，提取泄漏信号并对消，计算通道间的幅度与相位。141.a)数据解帧。对遥感数据进行解帧处理，获得泄漏信号、混合信号(含泄漏信号和定标信号)的时域波形信号。142.b)提取泄漏信号。将存储的多组泄漏信号的时域波形信号直接进行累加平均处理，由于雷达是相参雷达，且每个脉冲的初始相位相同，而噪声信号相位随机，可进行相干累加，以提高泄漏信号的信噪比，极大抑制噪声，获得高质量泄漏信号的时域波形样本。143.c)对消泄漏信号。将所有tr组件6、所有相态的定标信号(包含泄漏信号)减去上一步得到的泄漏信号时域波形样本，获得较为干净的定标信号。144.d)计算各阵元的幅度与相位。对上一步对处理后的定标信号进行fft处理，以获得每个组件、每个相态条件下的幅度与相位，可用于雷达在轨的相控阵天线性能进行评估，并为后续在轨优化改进提供基准数据。145.当雷达在轨工作时，可周期性令雷达工作在内定标模式，对相控阵雷达各阵元间幅度和相位进行监测，为相控阵天线的峰值旁瓣等性能指标进行评估与改进提供依据。146.本方法已成功应用到星载相控阵气象雷达的内定标处理，如图5～9所示，有效的抑制了定标链路中泄漏信号干扰，抑制比大于23db，各相态的幅度变化均方差由对消抑制前的1.5db降低至对消后0.4db，相位误差由对消前的8.8°降低至1.5°，与组件自身测试结果相当，取得了良好的效果。147.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。









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