CN111175710A - 确定具有多个并行传输路径的雷达的传输相移 - Google Patents

Abstract

传输相移(Φ₀₂、Φ₀₃)可被确定，当其存在于雷达的至少两个传输路径(10₁、10₂、10₃)之间。为此目的，与由两个传输路径分别所产生的传输辐射(R₁)为一对一对应关系的雷达返回信号的两个分量可由不同的调制来识别。则有可能补偿每个传输相移，以便更好地控制雷达的传输‑接收方向以及波束形状。本发明尤其适用于MIMO型雷达。

Description

确定具有多个并行传输路径的雷达的传输相移

技术领域

本发明涉及确定具有多个并行传输路径的雷达的传输相移的方法。其可用于多个领域，包括用于检测进入受保护区的侵入物的雷达监视，通信等。

背景技术

在已知的方法中，相控阵雷达和/或波束成形雷达包括多个传输路径，用于馈接天线阵列中并行的辐射元件。每个传输路径都包括用于接收待传输的信号的输入端，可变相移器，放大器，以及用于馈接相移和放大之后待传输的信号的辐射元件。为了传输信号而由天线阵列所产生的辐射波束的方向及该波束的形状，即雷达的辐射方向图，可由单独地应用于传输路径的相移值来调节。然而，非故意的相移贡献也会存在于不同的雷达传输路径之间，使得在这些传输路径之间实际产生的相移并不能精确地对应于所需的相移值。这就会导致雷达所产生的辐射波束的方向和形状不确定。

尤其是，用缩写词MIMO表示的多输入-多输出雷达就是该类型的并且在不同传输路径之间所存在的相移中表现出该不确定性。

一般而言，在本说明书中，术语存在于两个传输路径之间或两个信号之间的相移应理解为是一一对应于两个传输路径或两个信号的两个相位值的差值。通过扩展和等价，该相移也应理解为是指存在于两个传输路径的操作之间或存在于两个信号之间的时间偏移。

在已知的方法中，正交的调制应理解为是指能够通过滤波来分离信号的分量的调制，所述分量的各自都包括这些调制中的且不同于信号各个其它分量的调制的一个。更精确地说，根据一个调制的滤波结果，若应用于单独调制的信号分量，则对于具有滤波器调制的信号的分量而言，该结果为非零，的对于具有与滤波器调制正交的调制的信号的各个分量而言，该结果为零或基本为零。在下文中，术语“正交调制”表示严格正交的调制和基本正交的调制，换句话说，即它们的滤波结果可以被认为基本为零或低于预定阈值。

尤其是，MIMO型雷达使之有可能将调制以正交方式应用于这些雷达中的各个不同的传输路径。

一般而言，作为本专利申请主题的本发明可以组合任何已知类型的调制，包括由“码分多址”的首字母缩写词CDMA指代的代码的调制，由“频多分址”的FDMA指代的离散频率的调制，由“时分多址”的TDMA指代的时移调制，等。

发明内容

在该背景中，本发明的一个目的是允许对具有多个传输路径的雷达的辐射方向图的改进控制。

本发明的另一个目的是允许该改进实现波束的控制，而不使用特定的测试部件或不需要特定的测试条件。特别，所期望的是，可实现由雷达所产生的波束控制的改进，而不需要特定的维护操作，而是仅来自于雷达的与任务相关的使用。

本发明的另一个目的是提供一种具有多个传输路径的雷达随着时间的流逝而会经受的劣化的诊断方法，无论所述劣化是涉及某些传输组件的老化还是故障，均能指令雷达维护操作或行动以纠正其一些操作参数。

为此目的，本发明的第一方面提出了一种用于确定雷达的至少一个传输相移的方法，所述雷达包括至少两个并行的传输路径和至少一个接收路径。本发明适用于当雷达被设置为使得其各个传输路径根据分配给该传输路径的调制来产生调制的传输辐射，所述分配给该传输路径的调制与分配给各个其它传输路径的调制相正交。本发明的另一情况是：当雷达接收路径检测到返回信号时，该返回信号可根据各个调制来滤波。通过该方式，对于每个调制，无论用于哪个传输路径，返回信号所具有调制的分量都可分离。如此，本发明的方法包括以下步骤：

/1/激活传输路径以产生经调制的传输辐射，并激活接收路径以检测返回信号，然后根据各个调制对该返回信号进行滤波；

/2/对于各个调制分别为：确定在传输和接收之间的相移值，称为对应该调制的传输-接收相移，它存在于根据调制而产生且经调制的发射辐射与已经根据相同的调制而被分离的返回信号的分量之间，该传输-接收相移是对应信号通过点来确定的，所述信号通过点固定在雷达内部的每个传输路径并且用于返回信号的所有分量；然后，

/3/基于传输-接收相移的值之间的差值来确定存在于由雷达的两个传输路径所产生的传输辐射之间的相移值，称为对应于这两个传输路径的传输相移，所述传输-接收相移的值已经在步骤/2/中为这两个传输路径的各个调制而单独确定了。

因此，分别分配给雷达的传输路径的正交调制使之能够在返回信号中识别由传输路径所产生的一一对应所发生的传输辐射的分量。在步骤/2/中为每个传输路径所确定的传输-接收相移包括两个贡献：出于波束成形目的的受控贡献，以及可根据相关传输路径而变化的非故意贡献。然后，通过比较为两个不同的传输路径所确定的传输-接收相移并可能地减去受控贡献，本发明使之能够确定相对于成对所采用的传输路径，相移的非故意贡献之间的差值。这些差值被称为传输相移。

返回信号可由位于雷达传输场内的场景中的且反射传输辐射的任何元件所导致的传输辐射引起。因此，没有必要使用专用于雷达的测试顺序的反射器。雷达的特定使用条件也不必与测试顺序相兼容。换句话说，本发明可将步骤/1/至/3/分组的方法用于在雷达的任何与任务相关的使用期间。特别地，一旦响应于各个发射波束所检测到至少一个回波，就可以在旨在搜索监视区域内目标的雷达操作顺序期间执行该方法，也可以在雷达的任何与任务相关的操作顺序中执行该方法，例如具有监视区域功能的顺序或旨在跟踪对象运动或演变的顺序。

步骤/1/至/3/可在雷达的多个连续操作顺序期间重复，并且可在步骤/3/的每次重复结束时更新各个传输的相移值。

通过重复步骤/1/至/3/，使之有可能监视对于每个传输相移所发生的变化。这些变化可指示雷达的特定传输部件的劣化-老化或故障。基于该值的监测，则当至少一个相移表现出过大的变化时，就可以安排雷达维护操作。任选地，基于在雷达的连续操作顺序期间所确定的相移值，可对各个传输相移的演变进行数据分析。在该情况中，如果数据分析的至少一个结果(例如，平均值或标准偏差)大于预定的偏差阈值，则可安排雷达维护操作。

优选地，对于每个调制，步骤/2/包括从相应的传输-接收相移值中减去在步骤/1/的执行期间所使用的受控的波束成型的贡献。该受控的贡献与传输和接收相关。可以在步骤/3/之前减去。通过该方法，传输-接收相移值与在重复步骤/1/到/3/的顺序期间所获得的传输相移值彼此一致，即使雷达的传输方向在这些顺序中有一些之间变化也是如此。因此，能够计算对每个路径所获得的传输相移的连续值的平均数，而不需要雷达的传输方向恒定。因此，在雷达与任务有关的使用期间，甚至能够更好地应用本发明的方法而不会破坏任务。

可能的是，本发明的方法可进一步包括以下步骤：

/4/调节(优选地在数值上)在两个传输路径中的至少一个的相位偏移值，该相位偏移值影响在步骤/1/的至少一个随后执行期间由传输路径所产生的传输辐射，使得在步骤/1/的随后执行期间存在于两个传输路径之间的传输相移值与波束成形的目标值相一致，所述波束成形目标值对应于传输波束的所需方向和形状。

因此，存在于雷达传输路径的至少一些之间的传输相移可通过用于这些传输路径的可调相位偏移来补偿。在对传输相移进行补偿之后，雷达传输方向和传输波束的形状能够更加准确地对应于所需的方向和形状，并且可由波束成形相移来控制。

本发明的方法可任选地增加由决定和/或补偿可影响雷达的不同传输路径的传输幅度差值的步骤。为此目的，对于每个调制，在步骤/2/中，可确定在根据该调制已经分离的返回信号的分量和根据相同的调制已经产生和调制的传输辐射之间幅度商的值。然后，该幅度商的值可存储用于所相关的调制，特别是在将其应用到与该调制相对应的传输路径的幅度校正因子中。任选地，对于该传输路径，在返回信号的分量和传输辐射之间的传输相移和幅度商可在步骤/4/中同时得到补偿。

为了提高每个传输路径的幅度补偿的可靠性，可以在步骤顺序/1/到/3/的多次重复的每一次重复中，对于每个调制，由预先为该调制所确定的幅度商值来计算幅度商的平均值。接着，对于每个调制，幅度商的平均值可用作幅度校正因子，且用于与该调制相对应的传输路径中，使得该幅度校正因子在雷达的至少一个随后的操作顺序期间是有效的。

最后，综合本发明，只要满足以下三个条件中的至少一个，就能够选择地为每个调制确定在步骤/2/中的传输-接收相移值：

-根据经调制已经分离的返回信号的分量的强度大于或等于预定的强度阈值；

-根据经调制已经分离的返回信号的分量具有相对于根据相同的调制已经调制的传输辐射的频移，特别是由于多普勒效应，所述频移为零，或者小于或等于预定的频移阈值，或者大于或等于预定的频移阈值，或者在预定的频移间隔内；以及，

-根据经调制已经分离的返回信号的分量具有相对于根据相同的调制已经调制的传输辐射的相位波动，所述相位波动小于或等于预定的相位波动阈值。

此外，本发明的第二方面提出了一种雷达，其包括：

-至少两个并行的传输路径，其适用于在雷达的每个操作顺序中产生各自的传输辐射；

-至少一个返回路径，其适用于在雷达的每个操作顺序中检测返回信号；

-调制器，设置为根据分配给该传输路径的调制来调制由每个传输路径所产生的传输辐射，所述分配给该传输路径的调制正交于分配给其它传输路径的各个调制；

-滤波组件，设置为根据每个调制来对返回信号进行滤波，以将具有该调制的返回信号的分量分离；以及，

-校准单元，适用于实施根据本发明的第一方面的方法，包括上述任何改进和扩展。

附图说明

参考所附的附图，通过下文对本实施的一些非限定的实施例的描述，本发明的其它特征和优点将更明晰，其中：

-图1是可应用本发明的MIMO雷达天线阵列的透视图；

-图2是显示了根据图1所示的雷达的传输和接收路径的图；以及，

-图3详细显示了在用于实施本发明的校准单元内所执行的操作。

此外，为了清楚起见，未描述本领域的技术人员已知的并且本发明未直接涉及或修改的雷达部件。

具体实施方式

如图1所示，MIMO类型的雷达具有天线阵列100。该天线包括辐射元件组1并在共同的平面中并行阵列布置，例如在16行和16列或32行和8列的交点处，尽管这是非限定性的。D₀表示了垂直于天线阵列100平面的方向。待由天线100传输的无线电信号伴随有相移被传输到每个辐射元件1，所述相移取决于该辐射元件在阵列中的位置并且取决于传输方向D相对于方向D₀的所期望倾角。由所有辐射元件1各自所产生的传输辐射的分组(标记为R₁)构成天线100的传输波束(标记为F₁₀₀)，并且该波束具有由辐射元件1的相对相移所决定的传输方向D。在本领域的技术人员已知的方法中，类似的原理被用于天线阵列100的接收操作，以检测在方向D中的入射辐射。在传输期间和接收期间，应用于辐射元件1的相移也使之能够调节除方向D之外的所检测到的传输波束的形状或辐射波束的形状。

在雷达中，每个辐射元件1都是传输路径的一部分，所述传输路径与每个其它辐射元件的路径不同。标记10₁、10₂、10₃…，表示了平行布置的不同的传输路径。此外，在图2所示的特定的实施方案中，每个辐射元件1也都是接收路径20的一部分，所述接收路径与每个其它辐射元件的路径不同。为了该图清楚起见，仅完全详细显示了传输路径10₁并且仅显示了一个接收路径20，但是应理解的是，天线阵列100的每个辐射元件1都是不同的传输路径和不同的接收路径的一部分。但是，在其它可能的实施方案中，接收路径的接收器辐射元件可为与传输路径的辐射元件不同的组件。所有的传输路径10₁、10₂、10₃…相连，使之同时且平行地为其输入提供待传输的信号(标记为signal_E)。此外，所有的接收路径20与共同的检测器102(标记为DETECT)的输入相连，所述检测器102输出由天线100所接收到的信号(标记为signal_R)。

在已知的方法中，每个传输路径10₁、10₂、10₃…包括(串行设置地)：用于传输路径10₁的调制器11(标记为MOD_1)，用于传输路径10₂的MOD_2，…，用于传输路径10₁的相移器12(标记为PHASE_SH_1)，用于传输路径10₂的PHASE_SH_2，…，用于传输路径10₁的放大器13(标记为AMPL_1)，用于传输路径10₂的AMPL_2，…，以及该传输路径的辐射元件1。此外，在每个传输路径10₁、10₂、10₃…中，相移器12与发射控制器101(标记为EMISSION_CTRL)的输出相连，以接收待应用于该传输路径的传输辐射R₁的相移值。对于传输路径10₁，相移标记为ΔΦ_D1；对于传输路径10₂，标记为ΔΦ_D2；对于传输路径10₃，标记为ΔΦ_D3等。因此，被传输给所有传输路径10₁、10₂、10₃…的相移器12的相移组ΔΦ_D1、ΔΦ_D2、ΔΦ_D3…使之能够如上述解释的那样控制波束F₁₀₀的方向D和形状。最后，每个传输路径10₁、10₂…的调制器11也与发射控制器101相连，与其另外的输出相连，以接收待应用于该传输路径的传输辐射R₁的调制。因此，调制器MOD_1接收调制modulation_1，调制器MOD_2接收调制modulation_2等。每个调制可为任何类型，例如CDMA，FDMA，TDMA等。

每个接收路径20包括(从相应的辐射元件1开始)：放大器21，调制滤波器组22₁、22₂、…，(标记为FILTR_1、FILTR_2、…)，其在相关的接收路径中彼此并联连接，任选地一个或多个阈值滤波器23₁、23₂、…，其一对一地与调制滤波器22₁、22₂…串联连接，以及校准单元103(标记为CALIBRATION_UNIT)。此外，调制滤波器22₁、22₂、…的输出也与接收相移ΔΦ_D1、ΔΦ_D2、…的检测器102相连，以选择天线阵列100的接收方向。每个调制滤波器22₁、22₂、…也接收应用于调制器11的调制中的一个，以根据该调制来执行其滤波。例如，滤波器22₁接收由调制器MOD_1所实施的调制modulation_1，滤波器22₂接收由调制器MOD_2所实施的调制modulation_2，以此类推。因此，由发射控制器101控制的每个调制被传输到每个接收路径20的调制滤波器中的一个。通过该方法，检测器102和校准单元103接收从各个接收路径20内彼此分离的接收信号signal_R的分量。可能的是，对于多个或所有的接收路径20，校准单元103可以是公用的。

为了清楚起见，可首先假定由发射控制器101控制的在调制器11和滤波器22₁、22₂、…处的调制是不同的并且彼此正交。

根据雷达操作，接收信号signal_R由发射波束F₁₀₀在场景元件上的至少一次反射来产生，所述场景元件在对应于相移ΔΦ_D1、ΔΦ_D2、ΔΦ_D3…的传输方向D中存在于距天线100的一定距离处。为此，在本说明书的一般部分中，将接收信号signal_R称之为返回信号。任选地，在雷达的传输方向中，可同时存在多个场景元件，这导致可由雷达接收到多个回波，所述多个回波具有由到这些场景元件的距离不同而导致的不同的延迟。

根据本发明，校准单元103与发射控制器101的输出相连，以接收相对应信号signal_E的传输的相位参考REF或时间参考的时间。然后，校准单元103适用于从接收路径20中的一个相同路径的所有滤波器22₁、22₂、…向其发送的信号来决定存在于由相应的调制辐射R₁的一个辐射元件1所进行的传输和具有相同调制的返回信号分量的检测之间的相移。在说明书的一般部分中，该相移称之为传输-接收相移，并且对于调制modulation_1标记为ΔΦ₀₁，对于调制modulation_2标记为ΔΦ₀₂，对于调制modulation_3标记为ΔΦ₀₃等。因此，传输-接收相移对于每个传输路径10₁、10₂、10₃…是单独存在的，且与所使用的接收路径20中的滤波器22₁、22₂、…中的一个相关，所述接收路径20接收与传输路径相同的调制。此外，对于传输路径10₁、10₂、10₃…中一个，其传输-接收相移ΔΦ₀₁、ΔΦ₀₂、ΔΦ₀₃…可确定为数倍于通向校准单元103的接收路径20的数量。在下文中，该重复不再赘述。

阈值滤波器23₁、23₂、…是任选的，可有助于为传输-接收相移ΔΦ₀₁、ΔΦ₀₂、…确定的值的可靠性，这通过消除返回信号signal_R的强度过低或相对于传输信号signal_E具有频移(表明发生反射的场景元件是可移动的)的滤波分量来实现。为此，可以在阈值滤波器23₁、23₂、…内应用强度阈值和/或频移下限和/或频移上限。类似地，当返回信号具有过大的相位波动时，在确定传输-接收相移时可拒绝返回信号的滤波分量。

因此，对于每对传输路径或对于这些对的约束选择，例如对于传输路径对10₁和10₂或传输路径对10₁和10₃，校准单元103可确定在分别与该对的每个传输路径10相关的两个传输-接收相移之间的差值。然后，通过任选一条传输路径作为所有其它传输路径的参考，这些差值中的每一个都是相对于除了参考传输路径之外的传输路径的传输相移。因此，校准单元103由来自于调制滤波器22₁、22₂、…的每一个的返回信号的分量来确定传输相移值。该值是实施了与所讨论的调制滤波器相同的调制的传输路径中的一个传输相移，而忽略了滤波器本身的相移贡献。在两个传输-接收相移之间的差运算保证了为每个传输路径锁确定的传输相移不再依赖于作为返回信号源的反射场景元件到天线100的距离。

因此，当传输路径10₁用作为参考时，传输路径10₂的传输相移值为Φ₀₂＝ΔΦ₀₂-ΔΦ₀₁，传输路径10₃的传输相移值为Φ₀₃＝ΔΦ₀₃-ΔΦ₀₁，等。由于传输路径10₁用作为参考：Φ₀₁＝0。

具有与传输路径10₂、10₃、…一对一关系的这些传输相移值Φ₀₂、Φ₀₃、…可由校准单元103传输到发射控制器101，使之指令将等于-Φ₀₂、-Φ₀₃、…的校正应用发送到被传输到相应的传输路径的波束成形相移ΔΦ_D。这样，波束F₁₀₀的方向和形状可更精确的加以控制。附加地或替代地，传输相移Φ₀₂、Φ₀₃、…的值可、传输到检测器102，以便在重建接收信号signal_R期间所考虑。

在校准单元103中，对应于返回信号的每个分量的检测的时间或相位可以多种方式来确定。尤其是，其可确定为与返回信号的该分量的最大瞬时幅度相对应的时钟值或相位值。但是，可替代地将其它的标准应用于确定与返回信号的每个分量的检测相对应的时间或相位。其它标准特别地可涉及存在于返回信号和在不同的检测时间之间所检测到的背景噪音之间的最大对比度或涉及返回信号的每个分量的频率或相位稳定性，例如，该频率或相位稳定性在选择作为该分量的接收时间的时间时为最大。为了避免在对不同的传输-接收相移确定的值之间引入偏差，可根据信号处理步骤来确定这些值，所述信号处理步骤固定在校准单元103内并且对于返回信号的所有滤波分量都是相同或等效的。

图3示出了在校准单元103和传输相移器12内所实施的根据本发明的操作顺序。第一步(标记为操作24₁、24₂、24₃、…)包括获得信号分量和相位参考REF之间的相位差，在一方面，所述信号分量由相同接收路径20的每个调制滤波器22₁、22₂、22₃、…传送，在另一方面，所述相位参考REF由发射控制器101传送。因此，操作24₁、24₂、24₃、…以与传输路径10₁、10₂、10₃、…一对一的关系输出传输-接收相移ΔΦ₀₁、ΔΦ₀₂、ΔΦ₀₃、…。第二步(标记为操作25₁、25₂、25₃、…)包括由对于每个传输路径10₁、10₂、10₃、…(换句话说，对于每个调制)减去由该传输路径所施加的波束成形相移ΔΦ_D1、ΔΦ_D2、ΔΦ_D3、…。。因此，获得了对波束成形的有意贡献校准的传输-接收相移值，标记为ΔΦ₀₁ ^corr、ΔΦ₀₂ ^corr、ΔΦ₀₃ ^corr…。最后，第三步(标记为操作26₂，26₃，…)包括从对于其它传输路径10₂，10₃，…已经获得的每个校准的传输-接收相移值ΔΦ₀₂ ^corr、ΔΦ₀₃ ^corr…中减去对于用作为参考的传输路径中的一个已经获得的校准的传输-接收相移值(例如，由操作25₁传送的值ΔΦ₀₁ ^corr)。因此，获得了与这些其它传输路径10₂、10₃、…中的每一个相关的传输相移值Φ₀₂、Φ₀₃、…。对于雷达的后续操作顺序，每个操作27₂、27₃、…象征性地表示了对传输相移Φ₀₂、Φ₀₃、…的补偿，所述补偿可在发射控制器101内对这些后者传输路径10₂、10₃、…中的每一个或单独地在每个传输相移器12内执行。为此，可从由该传输路径的相移器12施加的波束成形相移ΔΦ_D2、ΔΦ_D3、…的后续值中减去已经为每个传输路径10₂、10₃、…所确定的传输相移值Φ₀₂、Φ₀₃、…。

如已经提到，刚刚描述的方法不需要对雷达实施任何特定的操作顺序，也不要产生特定的环境条件。换句话说，其可以在生产性的操作顺序(也称为雷达的任务相关操作顺序)期间应用。然后，能够通过雷达的每个新的操作顺序来收集每个传输路径的传输相移的新值。在雷达的每个新的操作顺序之后或在预定数量的操作顺序之后，可更新已经传输到每个传输路径10的相移器12用以补偿的传输相移的值。随着时间的流逝，也能够监测对于相同的传输相移连接所获得的值的时间演变，这可揭示相应传输路径的渐进老化或故障。相对于在参考日期对于该传输相移所获得的初始值，对于每个传输相移使用偏差阈值或对于对每个传输相移所获得的一系列值使用标准偏差阈值即可允许触发对雷达的维护操作。

附加地或替代地，由校准单元103传输到发射控制器101的传输相移值可为对于相同的传输路径已经连续获得的确定数量的传输相移值的平均值。然后，该平均值由应用于相关的传输路径10的发射控制器101或相移器12减去，以调节波束F100的传输方向D和形状。每个平均值都可根据所已经连续获得的值的滚动集合来计算或根据所连续获得的值的不相交集合来计算。

然而，本发明的方法可在专用的操作顺序期间实施，例如专用于传输路径的校准的顺序。然后，可使用特定的反射器，并将其设置在天线阵列100的前方，使之能够改善信噪比，所述信噪比在对于校准顺序检测到返回信号时有效。作为替代地，本发明的方法也可通过将传输路径10的相移器12的输出直接电连接着用于实施本发明的接收路径20的所有调制滤波器22₁、22₂、…的输入来实施。

除了可独立于其它传输路径非故意地影响每个传输路径10并且本发明可如上所述进行补偿的传输相移之外，传输路径10能够产生从一条传输路径到另一条传输路径强度不同的传输辐射R₁。在雷达内的两个不同传输路径之间的传输强度的变化也可是非故意的，并且这是由于形成传输路径的一部分的组件的制造差异或由于这些组件在不同传输路径之间的不同的老化速率所产生的。校准单元103则可任选地确定由同一接收路径20的每个调制滤波器22₁、22₂、…滤波的返回信号的分量的幅度。接下来，其计算辐射R₁的幅度(其调制为返回信号的相关分量的调制)和返回信号的所述分量的幅度之间的商。对于调制modulation_1，该商标记为G₁，对于调制modulation_2，标记为G₂，对于调制modulation_3，标记为G₃，…，并且通过发射控制器101传输给传输路径10₁、10₂、10₃，…中的一个的具有相关调制的放大器13。因此，对于该传输路径，获得了幅度误差的补偿。对于所有的调制，该幅度补充方法可并行执行。

类似于每个传输相移值，可从多个值计算中得到平均值，所述多个值在连续的雷达操作顺序期间对同一传输路径的幅度商已经获得。这也可包括移动平均值，所述移动平均值是基于恒定数量所连续获得的值计算得到，或基于连续所获得的值的不相交的集合计算得到。这些平均值则可作为对由该传输路径产生的传输辐射R₁的幅度校正因子而被传输到相关的传输路径的放大器13。在已知的方法中，为了控制传输波束F100的形状，所有传输路径的放大器13不具有标称相同的放大因子。为了每个传输路径，幅度商用作为校正所考虑的传输路径的标称放大因子。

应理解的是，与上文详细描述的实施方案相比，在修改本发明的第二方面时可再现本发明。特别地，天线阵列就行和列的数量而言可具有任何尺寸。此外，雷达可为单基地或双基地的类型，换句话说，用于实施本发明的接收路径可位于与传输路径相同的位置或可位于远离传输路径的位置。

此外，可通过将传输路径分组为多个路径的不相交子组来应用本发明。通过使用多个传输路径的子组来代替每个单独的传输路径，可从已经提供的详细说明推理得出新的实施方案。相同的调制则对于相同子组的所有传输路径是公用的并且与每个其它子组的调制正交。

Claims (10)

1.一种用于确定雷达的至少一个传输相移的方法，所述雷达包括至少两个并行的传输路径(10₁、10₂、10₃)和至少一个接受路径(20)，所述雷达设置为使得每个传输路径产生根据分配到所述传输路径的调制来产生调制的传输辐射(R₁)，所述分配给所述传输路径的调制与各个其它传输路径的调制相正交，并且所述雷达设置为当所述接收路径检测返回信号时，所述返回信号根据各个调制来滤波，以便分离具有所述调制的所述返回信号的分量，

所述方法包括以下步骤：

/1/激活所述传输路径(10₁、10₂、10₃)以产生经调制的传输辐射(R₁)，并且激活所述接收路径(20)以检测所述返回信号，然后根据各个调制对所述返回信号进行滤波；

/2/对于各个调制分别为：确定在传输和接收之间的相移值，称为对应所述调制的传输-接收相移(ΔΦ₀₁、ΔΦ₀₂、ΔΦ₀₃)，所述值存在于根据所述调制而产生且经调制的所述发射辐射(R₁)与已经根据相同的调制而被分离的所述返回信号的分量之间，所述传输-接收相移是对应信号通过点来确定的，所述信号通过点固定在所述雷达内部的每个传输路径(10₁、10₂、10₃)并且用于所述返回信号的所有分量；然后，

/3/基于所述传输-接收相移(ΔΦ₀₁，ΔΦ₀₂，ΔΦ₀₃)的值之间的差值来确定存在于由所述雷达的两个传输路径(10₁、10₂、10₃)所产生的传输辐射之间的相移值，称之为对应于所述两个传输路径的传输相移(Φ₀₂、Φ₀₃)，所述传输-接收相移的值已经在步骤/2/中为所述两个传输路径的各个调制而单独确定了。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

/4/调节，优选地在数值上，在所述两个传输路径(10₁、10₂、10₃)中的至少一个的相位偏移值，所述相位偏移值影响在步骤/1/的至少一个随后执行期间由所述传输路径所产生的传输辐射(R₁)，使得在步骤/1/的所述随后执行期间存在于两个传输路径之间的传输相移(Φ₀₂、Φ₀₃)的值与波束成形的目标值相一致，所述波束成形目标值对应于所述传输波束的所需方向和形状。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述雷达与任务相关的使用期间执行，所述与任务相关的使用包括旨在监视区域内搜索目标，或追踪目标的运动或演变的所述雷达的操作顺序。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤/1/到/3/在所述雷达的多个连续的操作顺序期间重复，并且在步骤/3/的每次重复结束时更新各个传输相移值(Φ₀₂、Φ₀₃)。

5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括基于在所述雷达的连续操作顺序期间为所述相移所确定的值，而对每个传输相移(Φ₀₂、Φ₀₃)的演变执行数据分析，并且其中，如果所述数据分析的至少一个结果大于预定的偏差阈值，则安排雷达维护操作。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于每个调制，步骤/2/包括从所述传输-接收相移(ΔΦ₀₁，ΔΦ₀₂，ΔΦ₀₃)的值中减去在步骤/1/的执行期间使用的受控的波束成形贡献(ΔΦ_D1、ΔΦ_D2、ΔΦ_D3)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于每个调制，在步骤/2/中还确定了在根据所述调制已经分离的所述返回信号的分量和根据相同的调制已经产生和被调制的传输辐射(R₁)之间幅度商(G₁，G₂，G₃)的值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤顺序/1/到/3/的多次重复的每一次重复中，对于每一个调制，由为该调制所确定的幅度商值来计算幅度商(G₁、G₂、G₃)的平均值，

并且其中，对于每个调制，所述幅度商(G₁、G₂、G₃)的平均值用于幅度校正因子，所述幅度校正因子应用于与所述调制对应的传输路径(10₁、10₂、10₃)，使得所述幅度校正因子在所述雷达的至少一个随后的操作顺序期间是有效的。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，只要满足以下三个条件中的至少一个，则能够为每个调制确定在步骤/2/中的所述传输-接收相移(ΔΦ₀₁，ΔΦ₀₂，ΔΦ₀₃)的值：

-根据经所述调制已经分离的所述返回信号的分量的强度大于或等于预定的强度阈值；

-根据经所述调制已经分离的所述返回信号的分量具有相对于根据所述调制已经调制的所述传输辐射(R₁)的频移，所述频移为零，或者小于或等于预定的频移阈值，或者大于或等于预定的频移阈值，或者在预定的频移间隔内；以及，

-根据经所述调制已经分离的所述返回信号的分量具有相对于根据所述调制已经调制的传输辐射(R₁)的相位波动，所述相位波动小于或等于预定的相位波动阈值。

10.一种雷达，其包括：

-至少两个并行的传输路径(10₁、10₂、10₃)，其适用于在所述雷达的每个操作顺序中产生各自的传输辐射(R₁)；

-至少一个接受路径(20)，其适用于在所述雷达的每个操作顺序中检测返回信号；

-调制器(11)，其设置为根据分配给所述传输路径的调制来调制由每个传输路径(10₁、10₂、10₃)所产生的所述传输辐射(R₁)，所述分配给所述传输路径的调制正交于分配给其它传输路径的各个调制；

-滤波组件(22₁，22₂，…)，其设置为根据每个调制来对所述返回信号进行滤波，以便将具有所述调制的返回信号的分量分离；以及，

-校准单元(103)，

所述雷达的特征在于，所述校准单元(103)适用于实施根据上述权利要求中任一项所述的方法。

Images