一种基于共形天线的自适应选最优参考通道方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于共形天线的自适应选最优参考通道方法及装置，对接收的雷达信号进行数字信道化后，进行数字检波处理，从中找出信号所在的子信道，提取各通道脉冲前沿幅度值，存储各通道检波结果和信道选择结果，统计子信道有效的次数，找到最大值，则将最大值对应的子信道作为最终的参考子信道，比较相应通道的前沿幅度值，找出幅值最大值对应的通道号，即为最优参考通道。本发明专利技术能够找到信号质量最优的通道作为参考通道，提高参数测量精度与脉内特征分析的准确性。

An adaptive optimal reference channel method and device based on conformal antenna

【技术实现步骤摘要】
一种基于共形天线的自适应选最优参考通道方法及装置
本专利技术属于雷达
，具体涉及一种基于共形天线的自适应选最优参考通道的FPGA实现方法及装置。
技术介绍
目前，主被动复合雷达导引头成为一种趋势，为了减少主动和被动间的相互影响，最大限度地结合两者的优势，共形天线成为了复合雷达导引头中承担被动侦收任务的关键部件。为尽可能减少对主动天线的影响，共形天线设计在弹体外呈环形结构，目标发射的雷达信号必然会由于弹体的遮挡存在衰减。在雷达实际工作过程中，多个通道接收信号的功率强弱不同，且不能保证每个通道都能够有效侦收雷达信号。随着共形天线技术在项目研制中的广泛应用，共形天线存在信号遮挡这一共性问题亟待解决。
技术实现思路
本专利技术需解决技术问题是提供一种基于共形天线，信号质量最优的通道选取方法和装置。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于共形天线的自适应选最优参考通道方法及装置，采取技术方案如下：一种基于共形天线的自适应选最优参考通道方法，包括以下步骤：步骤1、每个天线对应一个通道，N个天线接收的雷达信号进行数字信道化后，对通道n对应的k个信道进行数字检波处理，从中找出信号所在的信道m，记为ANTn-CHm，最多可以得到l个有效的信道号；所述N值为接收天线总数，与通道数一致；所述l值为检波结果有效的通道数，l≤N。步骤2、提取各通道脉冲前沿幅度值ANTn-AMPm，存储各通道检波结果PULn和信道选择结果ANTn-CHm；所述脉冲前沿幅度值ANTn-AMPm代表通道n的检波脉冲前沿提取的第m个信道的幅度值；所述检波结果PULn代表通道n的检波脉冲；所述信道选择结果ANTn-CHm代表通道n的检波脉冲存在于第m个信道。步骤3、对上述l个信道号进行统计，统计选择信道1～k的通道总数分别为Num1～Numk；所述Numk是信道选择结果为k的通道总数。步骤4、找到Num1～Numk中的最大值Numj，若Numj≥q，则将最大值Numj对应的信道j作为最终的参考信道CHj，否则丢弃该脉冲；所述q为参考信道的最少通道数，q≤N。步骤5、若存在参考信道CHj，则找出信道选择结果为j的通道，比较相应通道的前沿幅度值ANTn-AMPj，找出幅值最大值ANTg-AMPj对应的通道号g，则ANTg即为最优参考通道。一种基于共形天线的自适应选最优参考通道装置，包括单通道检测模块、存储各通道信息模块、RAM读写控制模块、确定参考信道模块和确定最优参考通道模块；所述单通道检测模块对雷达信号信道化后的幅度、相位信息进行信号检测，输出信号检测结果PULn、信道选择结果ANTn-CHm和前沿幅度值ANTn-AMPm到存储各通道信息模块；所述存储各通道信息模块是在信号检测结果PULn为高时，将通道n的信息以信道选择结果ANTn-CHm为地址存储于深度为k，宽度为N+log2k的RAM存储器中；所述RAM读写控制模块是通过控制RAM的读写实现信道有效次数的统计、信道选择结果为j的通道统计和时序控制，输出信道有效次数Num1～Numk到确定参考信道模块，输出信道选择结果为j的通道统计结果到确定最优参考通道模块；所述确定参考信道模块找到Num1～Numk中的最大值Numj，若Numj≥q，则将信道号j作为最终的参考信道号CHj输出到确定最优参考通道模块；所述确定最优参考通道模块是在找到CHj的情况下，找到信道选择结果为j的通道号，提取相应通道号的前沿幅度值ANTn-AMPj，找出幅值最大值记为ANTg-AMPj，则ANTg即为最优的参考通道。进一步，所述确定参考信道模块按信道1～k的地址顺序读出统计结果，并找到Num1～Numk中的最大值Numj，首先读出选择1信道的统计结果，把Num1赋给Numj，且把读地址1赋给CHj；其次读出Num2时与Numj比较，若大于Numj，则把Num2赋给Numj，且把读地址2赋给CHj，否则Numj和CHj保持不变；以此类推，直到读完k个信道的统计结果，也就找到了最大值Numj。进一步，所述确定最优参考通道模块在找到参考信道j的情况下，以j为读地址，读出信道选择为j的统计结果Data_max；设置ANTg-AMPj和ANTg初始值为0，在N＝8、k＝16的情况下，Data_max的第3位到第0位用于表示Numj，若Data_max的第4位为1，则表示通道1选择了参考信道j，则把ANT1-AMPj幅值赋给幅度最大值ANTg-AMPj，同时把通道号1赋给ANTg，否则ANTg-AMPj和g保持不变；若Data_max的第5位为1，则表示通道2选择了参考信道j，若ANT2-AMPj大于ANTg-AMPj，则把ANT2-AMPj幅值赋给幅度最大值ANTg-AMPj，同时把通道号2赋给ANTg，否则ANTg-AMPj和ANTg保持不变；以此类推，直到比较完信道选择结果为j的通道的幅度，ANTg-AMPj和ANTg均不为0，表示找到了最大值ANTg-AMPj和最优参考通道ANTg。根据上述技术方案，本专利技术的有益效果为：本专利技术能够找到信号质量最优的通道作为参考通道，提高参数测量精度与脉内特征分析的准确性。本专利技术的初衷是解决共形天线本身存在的信号遮挡问题，但本专利技术不仅局限于共形天线，同样适用于其他多通道雷达信号接收机，具有较强的实用性和通用性。附图说明图1为本专利技术多通道雷达信号接收机自适应选最优参考通道的方法流程图；图2为本专利技术多通道雷达信号接收机自适应选最优参考通道的装置图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步详细的解释和说明。一种基于共形天线的自适应选最优参考通道的FPGA实现方法，所述方法可解决共形天线存在信号遮挡的问题，同样适用于其他多通道雷达信号接收机，如图1所示，包括以下步骤：步骤1、每个天线对应一个通道，N个天线接收的雷达信号进行数字信道化后，对通道n对应的k个信道进行数字检波处理，从中找出信号所在的信道m，记为ANTn-CHm，最多可以得到l个有效的信道号；所述N值为接收天线总数，与通道数一致；所述n值为1～N之间的整数，代表信道号；所述k值为2的幂次方，代表信道化高效结构中的有效信道总数；所述m值为1～k之间的整数，代表信号所在信道的信道号；所述l值为检波结果有效的通道数，l≤N，由于存在信号遮挡，并不能保证每个通道都能正常检出信号。所述数字检波处理是将各信道的幅度与门限比较，连续M个采样点大于门限值，将检波脉冲拉高；连续M个采样点小于门限值，将检波脉冲拉低；M通常取值小于信道带宽和适应最小脉宽的乘积，当信道带宽为75MHz，适应最小脉宽为0.2us时，M可取14。步骤2、提取各通道脉冲前沿幅度值ANTn-AMPm，存储各通道检波结果PULn和信道选择结果ANTn-CHm；所述检波结果PULn代表通道n的检波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于共形天线的自适应选最优参考通道方法，包括以下步骤：/n步骤1、每个天线对应一个通道，N个天线接收的雷达信号进行数字信道化后，对通道n对应的k个信道进行数字检波处理，从中找出信号所在的信道m，记为ANT n-CH m，最多可以得到l个有效的信道号；/n所述N值为接收天线总数，与通道数一致；/n所述l值为检波结果有效的通道数，l≤N；/n步骤2、提取各通道脉冲前沿幅度值ANT n-AMP m，存储各通道检波结果PUL n和信道选择结果ANT n-CH m；/n所述脉冲前沿幅度值ANT n-AMP m代表通道n的检波脉冲前沿提取的第m个信道的幅度值；/n所述检波结果PUL n代表通道n的检波脉冲；/n所述信道选择结果ANT n-CH m代表通道n的检波脉冲存在于第m个信道。/n步骤3、对上述l个信道号进行统计，统计选择信道1～k的通道总数分别为Num1～Numk；/n所述Num k是信道选择结果为k的通道总数；/n步骤4、找到Num1～Num k中的最大值Num j，若Num j≥q，则将最大值Num j对应的信道j作为最终的参考信道CH j，否则丢弃该脉冲；/n所述q为参考信道的最少通道数，q≤N；/n步骤5、若存在参考信道CH j，则找出信道选择结果为j的通道，比较相应通道的前沿幅度值ANT n-AMP j，找出幅值最大值ANT g-AMP j对应的通道号g，则ANT g即为最优参考通道。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于共形天线的自适应选最优参考通道方法，包括以下步骤：
步骤1、每个天线对应一个通道，N个天线接收的雷达信号进行数字信道化后，对通道n对应的k个信道进行数字检波处理，从中找出信号所在的信道m，记为ANTn-CHm，最多可以得到l个有效的信道号；
所述N值为接收天线总数，与通道数一致；
所述l值为检波结果有效的通道数，l≤N；
步骤2、提取各通道脉冲前沿幅度值ANTn-AMPm，存储各通道检波结果PULn和信道选择结果ANTn-CHm；
所述脉冲前沿幅度值ANTn-AMPm代表通道n的检波脉冲前沿提取的第m个信道的幅度值；
所述检波结果PULn代表通道n的检波脉冲；
所述信道选择结果ANTn-CHm代表通道n的检波脉冲存在于第m个信道。
步骤3、对上述l个信道号进行统计，统计选择信道1～k的通道总数分别为Num1～Numk；
所述Numk是信道选择结果为k的通道总数；
步骤4、找到Num1～Numk中的最大值Numj，若Numj≥q，则将最大值Numj对应的信道j作为最终的参考信道CHj，否则丢弃该脉冲；
所述q为参考信道的最少通道数，q≤N；
步骤5、若存在参考信道CHj，则找出信道选择结果为j的通道，比较相应通道的前沿幅度值ANTn-AMPj，找出幅值最大值ANTg-AMPj对应的通道号g，则ANTg即为最优参考通道。


2.一种基于权利要求1所述的基于共形天线的自适应选最优参考通道装置，其特征在于，包括单通道检测模块、存储各通道信息模块、RAM读写控制模块、确定参考信道模块和确定最优参考通道模块；
所述单通道检测模块对雷达信号信道化后的幅度、相位信息进行信号检测，输出信号检测结果PULn、信道选择结果ANTn-CHm和前沿幅度值ANTn-AMPm到存储各通道信息模块；
所述存储各通道信息模块是在信号检测结果PULn为高时，将通道n的信息以信道选择结果ANTn-CHm为地址存储于深度为k，宽度为N+log2k的RAM存储器中；
所述RAM读写控制模块是通过控制RAM的读写实现信道有效次数的统计、信道选择结果为j的通...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁梦云，刘彬，高嵩，赵晓明，刘彬，裴肖和，
申请(专利权)人：北京华航无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11