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技术

本发明专利技术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包含内定标信号与泄露信号的混合信号样本(后面简称混合信号)，然后将泄漏信号样本与混合信号样本进行时域波形对消以剔除泄露信号，得到内定标信号，完成星载相控阵气象雷达内定标信号泄漏干扰抑制。本发明专利技术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，有效抑制由于定标链路隔离度不够而造成泄漏信号对定标信号的干扰(干扰抑制大于20dB)，有效地提高了阵元间幅度、相位的标定精度，降低了对定标链路射频隔离要求，简化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。缩了研制周期和开发成本。缩了研制周期和开发成本。

【技术实现步骤摘要】
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


[0001]本专利技术涉及测量测试
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]本专利技术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。
[0005]本专利技术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。
[0006]本专利技术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：
[0007]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；
[0008]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；
[0009]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。
[0010]本专利技术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；
[0011]步骤S1中，相参脉冲信号为初相相同的中频脉冲信号。
[0012]本专利技术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。
[0013]本专利技术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。
[0014]本专利技术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。
[0015]本专利技术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；
[0016]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；
[0017]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；
[0018]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。
[0019]本专利技术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；
[0020]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。
[0021]本专利技术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：
[0022]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；
[0023]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；
[0024]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；
[0025]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；
[0026]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；
[0027]返回步骤S11，直至发射泄漏信号的数量达到指定要求；
[0028]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；
[0029]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰的方法，其特征在于：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，所述混合信号样本包括内定标信号和所述泄露信号样本，然后将所述混合信号样本与所述泄漏信号样本进行时域波形对消以剔除所述泄露信号提高所述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。2.根据权利要求1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，其特征在于：包括以下步骤：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，所述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所述泄漏信号，对所述泄漏信号进行多个脉冲的采集得到所述泄漏信号样本并存储下传至地面；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，采集得到所述混合信号样本；S3、抑制泄漏干扰：地面数据处理系统分别对所述泄漏信号样本和所述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，将所述泄漏信号样本波形信号和所述混合信号样本波形信号进行对消以剔除所述泄露信号波形信号得到所述内定标信号，星载相控阵气象雷达抑制内定标信号泄漏干扰完成。3.根据权利要求2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，其特征在于：所述星载相控阵气象雷达为相参雷达；步骤S1中，所述相参脉冲信号为初相相同的中频脉冲信号。4.根据权利要求3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，其特征在于：步骤S3中，将得到的至少两组所述泄漏信号样本波形信号进行累加平均处理后再进行对消。5.根据权利要求2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，其特征在于：步骤S3中，将所述混合信号样本波形信号减去所述泄漏信号样本波形信号得到所述内定标信号，对所述内定标信号进行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。6.根据权利要求2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，其特征在于：所述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，所述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，所述内定标信号包括发射内定标信号和接收内定标信号。7.根据权利要求6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，其特征在于：所述在轨定标系统(1)包括定标网络(11)和与所述定标网络(11)电连接的定标开关(12)，所述定标网络(11)设置在天线负载端；所述星载相控阵气象雷达前端包括下行信道(2)，与所述下行信道(2)电连接的雷达控制和处理器(3)，与所述雷达控制和处理器(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)，一端与所述功分网络(5)电连接、另一端与所述下行
信道(2)电连接的接收驱动放大器(8)和一端与所述功分网络(5)电连接、另一端与所述上行信道(4)电连接的发射驱动放大器(9)；所述定标开关(12)包括与所述定标网络(11)电连接的第一节点(121)、与所述上行信道(4)电连接的第二节点(122)和与所述下行通道(2)电连接的第三节点(123)；当所述第一节点(121)和所述第二节点(122)连通时所述定标网络(11)与所述上行信道(4)连通；当所述第一节点(121)和所述第三节点(123)连通时所述定标网络(11)与所述下行通道(2)连通。8.根据权利要求7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...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨润峰，于勇，张晓玲，杨效余，杨卓，宋诗艳，
申请(专利权)人：航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：