双通道测向机及其自校正方法技术

本发明专利技术公开了一种双通道测向机及其自校正方法，涉及利用无线电波测定方向的装置技术领域。包括位于外壳外的ANT天线，所述ANT天线通过两路射频模块分别与处理板和两路A/D模块连接；两路A/D模块与处理板的输入端连接，网络接口镶嵌在外壳上，网络接口通过网卡模块与处理板进行电连接；直流电源与处理板电连接，用于为处理板及其他需要供电的模块提供电源；天线控制模块，位于外壳外，用于接收处理板输出的控制信息；定位模块，与处理板电连接，用于实现定位该测向机的位置；定位模块天线，位于外壳外，采集的信号传输给定位模块。所述测向机不再需要校正信号产生模块、切换控制模块、输送电缆以及切换开关等，降低了测向机的复杂程度和生产成本。

【技术实现步骤摘要】
双通道测向机及其自校正方法
本专利技术涉及利用无线电波测定方向的装置
，尤其涉及一种双通道测向机及其自校正方法。
技术介绍
测向接收机内部及天线至测向接收机之间的电缆都会产生额外的相位差，这对于相位敏感的测向方式来说是必需要消除的。常规做法都是通过定时产生同源校正信号馈到接收天线，并接收该信号用来计算通道间的相位差，再与接收到的天空信号的相位差相减来得到信号真实的相位差，最终通过测向算法得到信号的示向度。这种传统的方法有许多缺点，如：需要专门设计校正源电路和天线切换控制电路；需要控制接收天线在校正源和天空信号之间不停切换；降低了数据采集速率，中断了数据连续性；增加了数据流量；增加了数据计算量等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种双通道测向机及其自校正方法，所述校正方法不再需要校正信号，因此测向机不再需要校正信号产生模块、校正信号切换控制模块、校正信号输送电缆以及校正信号切换开关等，这使得测向机的便携性进一步提高，同时也使测向机的处理能力更强，降低了测向机的复杂程度，也降低了生产成本。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种双通道测向机，包括外壳，其特征在于：还包括位于外壳外的ANT天线，所述ANT天线通过两路射频模块分别与处理板和两路A/D模块连接；两路A/D模块与处理板的输入端连接，网络接口镶嵌在外壳上，网络接口通过网卡模块与处理板进行电连接；直流电源与处理板电连接，用于为处理板及其他需要供电的模块提供电源；天线控制模块，位于外壳外，用于接收处理板输出的控制信息；定位模块，与处理板电连接，用于实现定位该测向机的位置；定位模块天线，位于外壳外，采集的信号传输给定位模块。进一步优选的技术方案在于：所述定位模块为北斗定位模块或GPS定位模块。进一步优选的技术方案在于：所述处理板的处理器使用FPGA和DSP。本专利技术还公开了一种双通道测向机自校正方法，其特征在于包括以下步骤：(1)设双通道测向机中五元均匀圆阵中天线设有五个，天线号分别为1、2、3、4、5；(2)处理板控制两路射频模块分别按2、3，1、2，1、3，1、4，3、5的顺序采集天线信号，并负责按公式：In＝I1n*I2n+Q1n*Q2n，Qn＝Q1n*I2n–I2n*Q1n计算两两天线信号的带通道间相位差的信号相位差，其中，In，Qn为相位差的复数表示方法，通过计算去掉通道间的相位差，得到测向算法需要的相位差；约定，把通道间的相位差叫做校正相位，记为R；把带校正相位的信号相位差记为：V'ij；把不带校正相位的信号相位差记为：Vij，根据天线的切换顺序，V'ij共有V'23，V'12，V'13，V'14，V'35共五种组合；根据测向算法的需要，Vij共有V13，V24，V35，V41，V52，V12，V23，V34，V45，V51共十种组合，从带校正相位的信号相位差到不带校正相位的相位差的过程叫做校正，校正过程通过以下公式完成：1、校正相位的计算公式：V12＝V'13–V'23R＝V'12–V122、计算Vij的公式：V13＝V'13-RV24＝V'14-V'12V35＝V'35-RV41＝R-V'14V52＝2R-V'23-V'35V12＝V'12-RV23＝V'23–RV34＝V'14-V'13V45＝V'35-(V34+R)V51＝2R-V'35-V'13由以上公式可以看出，在没有校正信号的情况下得到了校正相位，并对天空信号进行了校正，确保了结果的正确性。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：双通道测向机的使用降低了系统成本；无校正信号产生模块、无校正信号切换控制模块，无校正信号输送电缆，无校正信号切换开关，使系统更轻便，成本更低，便携性更好；数据采集过程不用在校正信号源和天空信号间频繁切换，提高了数据采集能力，使更短的信号可以被捕捉到，每秒数据采集量更大，扫描速度也更快；不用计算大量校正数据，节约了宝贵的计算机资源，使运算更快。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术测向机的原理框图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。如图1所示，本专利技术公开了一种双通道测向机，包括外壳，还包括位于外壳外的ANT天线，所述ANT天线通过两路射频模块分别与处理板和两路A/D模块连接；两路A/D模块与处理板的输入端连接，网络接口镶嵌在外壳上，网络接口通过网卡模块与处理板进行电连接；直流电源与处理板电连接，用于为处理板及其他需要供电的模块提供电源；天线控制模块，位于外壳外，用于接收处理板输出的控制信息，所述处理板的处理器使用FPGA和DSP，用以增加计算能力；定位模块，与处理板电连接，用于实现定位该测向机的位置，所述定位模块优选使用北斗定位模块或GPS定位模块；定位模块天线，位于外壳外，采集的信号传输给定位模块。本专利技术还公开了一种双通道测向机自校正方法，包括以下步骤：(1)设双通道测向机中五元均匀圆阵中天线设有五个，天线号分别为1、2、3、4、5；(2)处理板控制两路射频模块分别按2、3，1、2，1、3，1、4，3、5的顺序采集天线信号，并负责按公式：In＝I1n*I2n+Q1n*Q2n，Qn＝Q1n*I2n–I2n*Q1n计算两两天线信号的带通道间相位差的信号相位差，其中，In，Qn为相位差的复数表示方法，通过计算去掉通道间的相位差，得到测向算法需要的相位差；约定，把通道间的相位差叫做校正相位，记为R；把带校正相位的信号相位差记为：V'ij；把不带校正相位的信号相位差记为：Vij，根据天线的切换顺序，V'ij共有V'23，V'12，V'13，V'14，V'35共五种组合；根据测向算法的需要，Vij共有V13，V24，V35，V41，V52，V12，V23，V34，V45，V51共十种组合，从带校正相位的信号相位差到不带校正相位的相位差的过程叫做校正，校正过程通过以下公式完成：1、校正相位的计算公式：V12＝V'13–V'23R＝V'12–V122、计算Vij的公式：V13＝V'13-RV24＝V'14-V'12V35＝V'35-RV41＝R-V'14V52＝2R-V'23-V'35V12＝V'12-RV23＝V'23–RV34＝V'14-V'13V45＝V'35-(V34+R)V51＝2R-V'35-V'13由以上公式可以看出，在没有校正信号的情况下得到了校正相位，并对天空信号进行了校正，确保了结果的正确性。所述校正方法不再需要校正信号，因此测向机不再需要校正信号产生模块、校正信号切换控制模块、校正信号输送电缆以及校正信号切换开关等，这使得测向机的便携性进一步提高，同时也使测向机的处理能力更强，降低了测向机的复杂程度，也降低了生产成本。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双通道测向机，包括外壳，其特征在于：还包括位于外壳外的ANT天线，所述ANT天线通过两路射频模块分别与处理板和两路A/D模块连接；两路A/D模块与处理板的输入端连接，网络接口镶嵌在外壳上，网络接口通过网卡模块与处理板进行电连接；直流电源与处理板电连接，用于为处理板及其他需要供电的模块提供电源；天线控制模块，位于外壳外，用于接收处理板输出的控制信息；定位模块，与处理板电连接，用于实现定位该测向机的位置；定位模块天线，位于外壳外，采集的信号传输给定位模块。

【技术特征摘要】
1.一种双通道测向机自校正方法，其特征在于，所述双通道测向机，包括外壳，还包括位于外壳外的ANT天线，所述ANT天线通过两路射频模块分别与处理板和两路A/D模块连接；两路A/D模块与处理板的输入端连接，网络接口镶嵌在外壳上，网络接口通过网卡模块与处理板进行电连接；直流电源与处理板电连接，用于为处理板及其他需要供电的模块提供电源；天线控制模块，位于外壳外，用于接收处理板输出的控制信息；定位模块，与处理板电连接，用于实现定位该测向机的位置；定位模块天线，位于外壳外，采集的信号传输给定位模块，所述定位模块为北斗定位模块或GPS定位模块，所述处理板的处理器使用FPGA和DSP，所述方法包括以下步骤：(1)设双通道测向机中五元均匀圆阵中天线设有五个，天线号分别为1、2、3、4、5；(2)处理板控制两路射频模块分别按2、3，1、2，1、3，1、4，3、5的顺序采集天线信号，并负责按公式：In＝I1n*I2n+Q1n*Q2n，Qn＝Q1n*I2n–I2n*Q1n；计算两两天线信号的带通道间相位差的信号相位差，其中，In，Qn为相位差的复数表示方法，I1n，Q1n为一个通道天线复基带信...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭方，康昆，
申请(专利权)人：成都中安频谱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51