【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相控阵设备故障检测领域。
技术介绍
1、天线阵面的收发通道直接影响相控阵通信设备系统性能，在使用过程中，当接收通道和发射通道存在故障或个别通道出现偶发故障时，系统需实时发现故障点，实时评估整个相控阵阵面能否满足当前任务需求。现有收发通道故障检测方法，一般在任务前对设备所有通道完成检测，或者通过增加专用监测电路或增加少量器件完成收发通道在线故障监测，这增加了收发通道电路复杂性，以及组件的体积/重量/功耗，降低了设备可靠性，无法满足体积重量或可靠性要求较高的应用场景。如何在不新增专用监测电路、不增加器件的情况下，实现对收发通道故障状态的实时在线监测是一个设计上的难题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种相控阵无线网络通信设备收发通达在线故障检测方法。
2、为达到上述目的，本专利技术通过以下方案实现：
3、在相控阵通信设备的通信监测空口报文接口中设计监测信息字段和监测波形，监测信息字段包括：本节点发射通道编号、发射功率、位置信息，对方节点发射故障通道编号，监测波形为已知频率的单频信号，监测信息和监测波形不占用正常工作时隙，不影响设备正常通信；通信节点a和b应在远场直视可见并且单通道收发时能正常通信，初始通信时应能正常进入通信状态；包含下列步骤：
4、步骤一：假设节点a有m个收发通道，节点b有n个收发通道，相控阵通信设备节点a的m个发射通道依次单通道循环发射包含有监测信息和监测波形的通信辐射信号，第i个发射通道通信
5、步骤二：节点b的n个接收通道同时接收节点a的发射信号，对波束合成后的信号进行解调、帧同步与报文解析处理，当解析出正确的通信帧时，节点b根据节点a坐标信息及节点b的位置信息positionb，计算出两节点间距离d；
6、步骤三：节点b根据解析出的节点a的发射通道编号nai、发射功率ptai报文内容后，利用无线电传播模型计算节点b第j个接收通道的理论接收功率值，则第j个收通道监测门限值pthbj＝kprbj，k∈[0.75,1)，其中，gtai和gtbj分别表示节点a第i个发射通道、节点b第j个接收通道的天线增益，λ为波长，l为系统损耗因子，α为路径衰减指数，；
7、步骤四：通信监测报文解析成功后，将监测信息结束时刻作为监测波形采集基准点，对波束合成前的n个接收通道监测信号分别进行定时采集，得到节点b各接收通道的接收功率pr'bj；
8、步骤五：监测节点a发射通道和节点b接收通道异常情况：
9、当节点b的第j个接收通道接收功率值pr'bj<pthbj，且存在第k个接收通道接收功率pr'bk≥pthbk(k≠j)，则认为节点b第j个接收通道异常，则该接收通道异常次数countbrj＝countbrj+1，其中，countbrj初始值为0；
10、当节点b的所有接收通道接收功率pr'bj<pthbj,则认为节点a第i个发射通道异常，节点b下次与节点a通信时，在监测信息中将节点a发射故障通道编号eai发送至节点a，则该发射通道异常次数countati＝countati+1，其中，countati初始值为0；
11、步骤六：步骤2至步骤5可完成节点a发射通道和节点b接收通道异常监测，在两节点通信过程中，同理，节点b发射通信监测报文，节点a接收，可完成节点a接收通道和节点b发射通道异常监测；
12、步骤七：当某通信节点的接收/发射通道的异常概率达到预定概率时，即在固定通信次数内接收/发射通道出现异常次数达到预定次数，则认为该通道发生故障；之后向上级系统上报故障通道，在后续通信中避开故障通道；若为发射通道故障，该通道不再发射通信报文，若为接收通道故障，该通道不再接收信号，设备后续不再监测故障通道。
13、本专利技术的有益效果为：
14、1、本专利技术无需专门设计故障检测电路或额外增加监测装置，降低了天线电路设计复杂度。
15、2、收发通道故障的实时检测和定位，提升了设备的测试性和维修性，减少了收发通道故障检测时间，工作时能够主动避开故障通道，提高了通信系统可靠性。
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1.一种相控阵无线网络通信设备收发通道故障在线检测方法，其特征在于：在所述相控阵无线网络通信设备的通信监测空口报文接口中设计监测信息字段和监测波形，所述监测信息字段包括：本节点发射通道编号、发射功率、位置信息，对方节点发射故障通道编号，所述监测波形为已知频率的单频信号，监测信息和监测波形不占用正常工作时隙，不影响设备正常通信；通信节点A和B在远场直视可见并且单通道收发时能正常通信，初始通信时能正常进入通信状态；所述故障在线检测方法包含下列步骤：
【技术特征摘要】
1.一种相控阵无线网络通信设备收发通道故障在线检测方法，其特征在于：在所述相控阵无线网络通信设备的通信监测空口报文接口中设计监测信息字段和监测波形，所述监测信息字段包括：本节点发射通道编号、发射功率、位置信息，对方节点发射故...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾苏，吕盼盼，王玉辉，胡金涛，付林，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七二四研究所，
类型：发明
国别省市：
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