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摘要:本发明公开了一种基于折半搜索的数字相控阵高效率校准方法,通过构建数字相控阵系统通道校准模型,依靠开机接通电源后对不同通道之间信号合成的功率与初始对应通道同相时合成的功率进行比较判断得到随机相位的范围,再通过折半搜索算法进行范围缩小逼近,完成数字相控阵高效率校准。本发明的方法解决了当前数字相控阵系统各通道校准复杂,效率较低,速率较慢,流程过多等问题,仅需数次移相固定角度对所得功率与事先得到的功率进行简单的数学判断即可得到此次上电后引入的随机相位差,在精度得以保障的同时,减小了相控阵校准的难度与复杂度,高效率,低成本的完成了相控阵的校准,在许多对效率要求较高的场合有广阔的应用前景。
主权项:1.一种基于折半搜索的数字相控阵高效率校准方法,具体步骤如下:S1、构建数字相控阵系统通道校准模型;所述数字相控阵系统通道校准模型包括:1个接收通道RX,A个发射通道TX,1个接收端,A个本振源;且所述通道校准模型外接示波器;其中,发射通道TX1为基准通道,接收端用于接收基准通道TX1和校准通道TXa2≤a≤A每次移相后二者合成得到的功率,且通道TXa与通道TX1均属于发射通道;S2、数字相控阵系统通道校准模型开机上电,通过示波器将通道均调成同相,在接收端测量通道TXa与通道TX1同相时两个通道信号合成后接收的功率,记为P,保持通道TX1相位,将通道TXa移相90°,测得通道TX1和通道TXa相差90°的信号接收的功率,记为P';其中,初始a=2;S3、数字相控阵系统通道校准模型重新上电,各个通道均引入随机相位差,将通道TXa与基准通道TX1之间的随机相位差记为分别测量当前接收端得到的通道TX1,通道TXa合成后的功率和将通道TXa相移90°后的功率,记为P0,P0';其中,P0,P0'即为重新上电后调整相位为0°时的测量值;S4、对通道TXa进行移相操作,寻找步骤S3重新上电后引入的随机相位差所处范围,然后保持通道TX1相位不变,利用移相器分别给通道TXa相移nφ°和nφ+90°,初始n=1,在接收端测得合成的功率记为Pn,Pn';其中,n表示移相次数,φ表示每次移相的角度,Pn-1和Pn-1'表示分别给通道TXa移相[n-1φ]°和[n-1φ+90]°时接收端测得合成的功率,n=1时Pn-1和Pn-1'即为步骤S3的P0,P0';S5、基于第n-1次测量得到的功率与第n次测量所得到的的功率进行二重判断,得到随机相位差所处范围;首先判断是否满足Pn-PPn-1-P<0且Pn'-P'Pn-1'-P'<0,若满足,则得到随机相位差所处范围为若不满足,判断n是否小于360φ-1,若n小于360φ-1,令n=n+1,回到步骤S4,若n大于等于360φ-1,则令φ=φ2,n=1,回到步骤S4;S6、基于步骤S5,通过折半搜索算法计算通道TXa在步骤S3重新上电后引入的随机相位差;S61、基于步骤S5得到随机相位差所处范围,即将目前所得随机相位差范围上界记为H,下界记为L,并分别记下移相值为上界和下界的功率为Pl,Ph,然后利用移相器给通道TXa移相L+H2,即所处范围的中点,将测得功率记为Plh;S62、判断Plh是否等于P,若等于,则得到通道TXa引入的随机相位差为L+H2,即所在范围的中点,若不等于,则进入步骤S63;S63、判断是否满足Pl-PPlh-P<0,若满足,令H=L+H2,得到得到通道TXa引入的随机相位差即所在范围的中点,若不满足,则进入步骤S64;S64、令L=L+H2,得到并判断是否满足H-L>2,若满足,对于新的范围重新进行步骤S61-S64,若不满足,即可在误差范围小于1°的情况下,得到通道TXa引入的随机相位差即所处范围的中点;S7、基于步骤S1-S6,对a进行判断,若aA,即表示还有别的通道尚未校准,令a=a+1并回到步骤S2,对下一个通道进行校准,若aA,则此次上电后,所有通道均与通道TX1校准至同相,完成数字相控阵高效率校准。
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百度查询: 电子科技大学 一种基于折半搜索的数字相控阵高效率校准方法
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