CN111430912B - 一种相控阵天线的控制系统和方法 - Google Patents

一种相控阵天线的控制系统和方法 Download PDF

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CN111430912B CN202010279071.5A CN202010279071A CN111430912B CN 111430912 B CN111430912 B CN 111430912B CN 202010279071 A CN202010279071 A CN 202010279071A CN 111430912 B CN111430912 B CN 111430912B
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杨帆
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture

Abstract

本发明提供一种相控阵天线的控制系统,包括处理器、惯性导航系统、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、相控阵天线;惯性导航系统与处理器连接;惯性导航系统,用于采集相控阵天线在第一时刻下的速度信息和位置信息;处理器用于接收惯性导航系统发送的速度信息和位置信息,并根据速度信息、位置信息以及初始波束,确定第一时刻下的目标波束;其中,初始波束为预先存储的相控阵天线在第二时刻下的波束;处理器与FPGA连接,FPGA与相控阵天线连接,FPGA用于接收处理器发送的目标波束,并调整相控阵天线的波束为目标波束。以使得相控阵天线的指向保持为发射源,进而提高了相控阵天线的通信质量。

Description

一种相控阵天线的控制系统和方法
技术领域
本发明属于无线通信技术领域,具体涉及一种相控阵天线的控制系统和方法。
背景技术
相控阵技术,早在20世纪30年代后期就已经出现。1937年,美国首先开始相控阵天线的研究工作,20世纪50年代中期研制出2部实用型舰载相控阵雷达,相控阵雷达从根本上解决了传统机械扫描雷达的种种先天问题,在相同的孔径与操作波长下,相控阵雷达天线的反应速度、目标更新速率、多目标追踪能力、分辨率、多功能性、电子对抗能力等都远优于传统雷达。
近年来,相控阵技术在国防领域的雷达、通信、电子战、导航等领域获得了广泛应用的同时,同时在卫星通信、5G无线通信、气象水文、地球勘探、低轨小卫星通信网络乃至生物医学等民用领域开始使用。特别是5G无线通信领域Massive MIMO (大规模多输入多输出)天线的应用,把相控阵技术推向了广泛应用的特别高度,成为各国争相研发的重点。
发明内容
经过研究发现,随着无线通信设备技术的发展,相控阵天线的运用变得越来越常见,人们通过相控阵天线就能用电控的方法改变天线阵列中辐射单元相位,使波束按指向进行发射源的扫描。但是,在实际环境中,相控阵天线会受到环境因素的影响,而发生一定变化,比如信号发射源动态变化(发射源位置发生变化),或者相控阵天线自身发生变化,均会导致通信质量下降,不能满足现代通信的需要。
因此,为了克服上述现有技术的缺点,本发明提供相控阵天线的控制系统,以使得相控阵天线的指向保持为发射源,进而提高了相控阵天线的通信质量。
为了实现上述目的,提供为了实现上述目的,提供一种相控阵天线的控制系统,该系统包括处理器、惯性导航系统、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、相控阵天线;
所述惯性导航系统与所述处理器连接;所述惯性导航系统,用于采集所述相控阵天线在第一时刻下的速度信息和位置信息;
所述处理器用于接收所述惯性导航系统发送的所述速度信息和所述位置信息,并根据所述速度信息、所述位置信息以及初始波束,确定所述第一时刻下的目标波束;其中,所述初始波束为预先存储的所述相控阵天线在第二时刻下的波束,且所述第二时刻早于所述第一时刻;
所述处理器与所述FPGA连接,所述FPGA与所述相控阵天线连接,所述FPGA用于接收所述处理器发送的所述目标波束,并调整所述相控阵天线的波束为所述目标波束。
可选的,所述处理器具体用于:接收所述惯性导航系统发送的所述速度信息和所述位置信息;根据所述速度信息、位置信息以及所述目标波束,确定物理位置偏移量;根据所述物理位置偏移量,确定所述第一时刻下的目标波束。
可选的,所述控制系统还包括信号强度检测模块;
所述信号强度检测模块与所述处理器连接;所述信号强度检测模块用于检测波束对应的信号强度(RSSI);
所述处理器还用于:若所述信号强度检测模块在第三时刻下检测的RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI,对所述目标波束进行调整,并将所述调整后的目标波束向所述FPGA发送,以便所述FPGA调整所述相控阵天线的波束为所述调整后的目标波束。
可选的,所述处理器具体用于:若所述信号强度检测模块在第三时刻下检测的RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI以及所述第三时刻对应的预设时间内检测的RSSI,确定目标RSSI,并将所述目标RSSI对应的波束作为调整后的目标波束向所述FPGA发送,以便所述FPGA调整所述相控阵天线的波束为所述调整后的目标波束。
本发明还提供了一种相控阵天线的控制系统,包括处理器、信号强度检测模块、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、相控阵天线;
所述信号强度检测模块与所述处理器连接;所述信号强度检测模块用于检测波束对应的信号强度(RSSI);
所述处理器用于:若所述信号强度检测模块在第四时刻下检测的RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI,确定目标波束,并将所述目标波束向所述FPGA发送;
所述处理器与所述FPGA连接,所述FPGA与所述相控阵天线连接,所述FPGA用于接收所述处理器发送的所述目标波束,并调整所述相控阵天线的波束为所述目标波束。
可选的,所述处理器具体用于:若所述信号强度检测模块在第四时刻下检测的RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI以及所述第四时刻对应的预设时间内检测的RSSI,确定目标RSSI,并将所述目标RSSI对应的波束作为目标波束向所述FPGA发送,以便所述FPGA调整所述相控阵天线的波束为所述目标波束。
本发明还提供了一种相控阵天线的控制方法,所述方法包括:
获取所述相控阵天线在第一时刻下的速度信息和位置信息;
根据所述速度信息、所述位置信息以及初始波束,确定所述第一时刻下的目标波束;其中,所述初始波束为预先存储的所述相控阵天线在第二时刻下的波束,且所述第二时刻早于所述第一时刻;
根据所述目标波束,调整所述相控阵天线的波束。
可选的,所述根据所述速度信息、所述位置信息以及初始波束,确定所述第一时刻下的目标波束,包括:
根据所述速度信息、位置信息以及所述目标波束,确定物理位置偏移量;
根据所述物理位置偏移量,确定所述第一时刻下的目标波束。
可选的,所述方法还包括:
检测第三时刻下的信号强度(RSSI);
若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI,对所述目标波束进行调整,得到调整后的目标波束;
根据所述调整后的目标波束,调整所述相控阵天线的波束。
可选的,所述若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI,对所述目标波束进行调整,得到调整后的目标波束,包括:
若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI以及所述第三时刻对应的预设时间内检测的RSSI,确定目标RSSI;
将所述目标RSSI对应的波束作为调整后的目标波束。
本发明还提供了一种相控阵天线的控制方法,所述方法包括:
检测相控阵天线在第四时刻下的信号强度(RSSI);
若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI,确定目标波束;
根据所述目标波束,调整所述相控阵天线的波束。
可选的,所述若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI,确定目标波束,包括:
若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI以及所述第四时刻对应的预设时间内检测的RSSI,确定目标RSSI;
将所述目标RSSI对应的波束作为目标波束。
与现有技术相比,本发明提供了一种相控阵天线的控制系统,包括处理器、惯性导航系统、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、相控阵天线;所述惯性导航系统与所述处理器连接;所述惯性导航系统,用于采集所述相控阵天线在第一时刻下的速度信息和位置信息;所述处理器用于接收所述惯性导航系统发送的所述速度信息和所述位置信息,并根据所述速度信息、所述位置信息以及初始波束,确定所述第一时刻下的目标波束;其中,所述初始波束为预先存储的所述相控阵天线在第二时刻下的波束,且所述第二时刻早于所述第一时刻;所述处理器与所述FPGA连接,所述FPGA与所述相控阵天线连接,所述FPGA用于接收所述处理器发送的所述目标波束,并调整所述相控阵天线的波束为所述目标波束。由于本发明能够通过惯性导航系统采集到相控阵天线在第一时刻下的速度信息和位置信息,这样,可以利用采集到的速度信息和位置信息,对相控阵天线波束的方位角进行补偿,从而可以实现当相控阵天线的指向出现偏离时,也能够通过对相控阵天线波束的方位角进行补偿,使得相控阵天线的指向保持为发射源,进而提高了相控阵天线的通信质量。
附图说明
图1为本发明的相控阵天线的控制系统的一种系统结构示意图;
图2为本发明的相控阵天线的控制系统的另一种系统结构示意图;
图3为本发明的相控阵天线的控制方法的一种方法流程示意图;
图4为本发明的一种波束在球面坐标系中的示意图;
图5为本发明的一种波束在直角坐标系中的示意图;
图6为本发明的相控阵天线的控制系统的又一种系统结构示意图;
图7位本发明的控制方法的另一种方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
参见图1,为本发明提供的一种相控阵天线的控制系统的一种实施例,在该实施例中,相控阵天线的控制系统可以包括处理器101、惯性导航系统102、现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)103、相控阵天线104。其中,处理器101可以为单片机,例如可以为嵌入式单片机STM32。接下来,将分别介绍系统中各个模块。
其中, 所述惯性导航系统102与所述处理器101连接,比如惯性导航系统102可以与处理器101无线连接(例如,通过蓝牙、wifi进行连接),以便惯性导航系统102与处理器101之间能够进行数据通信。具体地,所述惯性导航系统102,用于采集所述相控阵天线104在第一时刻下的速度信息和位置信息,并将采集到的速度信息和位置信息向处理器101发送;例如,惯性导航系统可以设置在相控阵天线104中,可以周期性采集相控阵天线104的速度信息和位置信息,其中,速度信息可以理解为相控阵天线104的瞬时速度,位置信息可以理解为相控阵天线104的瞬时位置数据。
所述处理器101可以用于接收所述惯性导航系统发送的所述速度信息和所述位置信息,并根据所述速度信息、所述位置信息以及初始波束,确定所述第一时刻下的目标波束,并将所述目标波束向所述FPGA103发送;其中,初始波束为预先存储的所述相控阵天线在第二时刻下的波束,且所述第二时刻早于所述第一时刻,需要说明的是,初始波束可以理解为相控阵天线104在第二时刻下指向发射源方向时对应的波束。具体地,处理器101可以先根据相控阵天线104的速度信息和位置信息,确定相控阵天线104的偏移量,例如可以包括俯仰角、偏航角、翻滚角等;接着,可以根据偏移量和初始波束,确定目标波束,其中,该目标波束可以理解为相控阵天线104在第一时刻下指向发射源方向时对应的波束。即,所述处理器101具体用于:接收所述惯性导航系统发送的所述速度信息和所述位置信息;根据所述速度信息、位置信息以及所述目标波束,确定物理位置偏移量;根据所述物理位置偏移量,确定所述第一时刻下的目标波束。
所述处理器101与所述FPGA103连接,并且所述FPGA103与所述相控阵天线104连接。具体地,所述FPGA103用于接收所述处理器101发送的所述目标波束,并调整所述相控阵天线104的波束为所述目标波束。需要说明的是,FPGA103接收到目标波束后,可以根据相控阵天线104的单元阵列数量,同时向相控阵天线104的各单元阵列发出控制信号,以保证相控阵天线104每一个单元阵列的控制信号均可以同时送达,从而可以保证相控阵天线104能够以最快的速度响应控制信号,保证了相控阵天线104的波束为目标波束,进而使得相控阵天线104能够始终指向发射源,这样,可以保证当相控阵天线的指向出现偏离时(比如相控阵天线设置在无人机上,且无人机在转动时),也能够通过对相控阵天线波束的方位角进行补偿,使得相控阵天线的指向保持为发射源,进而提高了相控阵天线的通信质量。
其中,相控阵天线的控制系统还可以包括通信串口模块105,其中,通信串口模块105可以包括串口通信(比如RS_485)、USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)通信、CAN(Controller Area Network,控制器域网 )总线通信、IIC(Inter-IntegratedCircuit)通信等通信协议串口。其中,通信串口模块105可以与处理器101连接,以便上位机可以通过通信串口模块105与处理器101进行数据交换。
需要说明的是,在相控阵天线与发射源进行通信的过程中,若发射源的位置发生变化,同样会影响到相控阵天线的通信质量。针对发射源的位置发生变化的场景,为了能够控制相控阵天线的指向能够跟踪发射源,如图2所示,在图1对应的相控阵天线的控制系统的基础上,所述控制系统还包括信号强度检测模块106。
其中,所述信号强度检测模块106与所述处理器101连接。所述信号强度检测模块106用于检测波束对应的信号强度(RSSI)。相应地,所述处理器101还用于:若所述信号强度检测模块106在第三时刻下检测的RSSI小于信号初始最大值,说明发射源的位置发生了变化;则可以根据所述第三时刻下检测的RSSI,对所述目标波束进行调整,并将所述调整后的目标波束向所述FPGA发送,以便所述FPGA调整所述相控阵天线的波束为所述调整后的目标波束。其中,第三时刻可以是晚于第一时刻,或为第一时刻。
在一种实现方式中,所述处理器101具体用于:若所述信号强度检测模块106在第三时刻下检测的RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI以及所述第三时刻对应的预设时间内检测的RSSI,确定目标RSSI,例如,可以将第三时刻下检测的RSSI与晚于第三时刻的预设时长内检测到RSSI作比较,取最大的RSSI作为目标RSSI;并将所述目标RSSI对应的波束作为调整后的目标波束向所述FPGA发送,以便所述FPGA调整所述相控阵天线的波束为所述调整后的目标波束。
这样,即使发射源的位置发生变化,也能够通过信号强度检测模块106检测到的RSSI信号对相控阵天线的波束进行调整,以保证相控阵天线能够重新搜索到信号发射源。
需要说明的是,本发明针对图1对应的相控阵天线的控制系统,还提供了一种相控阵天线的控制方法。如图3所示,所述方法包括:
S310:获取所述相控阵天线在第一时刻下的速度信息和位置信息。
在本实施例中,可以先接收相控阵天线在第一时刻下的速度信息和位置信息,以便能够根据该速度消息和该位置消息以确定该相控阵天线在第一时刻下对应的波束,即所指向的方向。其中,速度信息可以理解为相控阵天线的瞬时速度,例如转动速度;位置信息可以理解为相控阵天线的瞬时位置数据,例如,在第一时刻时对应的GPS位置信息。
S320:根据所述速度信息、所述位置信息以及初始波束,确定所述第一时刻下的目标波束。
其中,所述初始波束为预先存储的所述相控阵天线在第二时刻下的波束,且所述第二时刻早于所述第一时刻。需要说明的是,初始波束可以理解为相控阵天线104在第二时刻下指向发射源方向时对应的波束。
在获取到相控阵天线在第一时刻下的速度信息和位置信息后,可以根据所述速度信息、所述位置信息以及初始波束,确定所述第一时刻下的目标波束。其中,该目标波束可以理解为相控阵天线在第一时刻下,指向信号发射源的方向所对应的波束。
作为一种示例,可以先根据所述速度信息、位置信息以及所述目标波束,确定物理位置偏移量,例如可以确定俯仰角、偏航角、翻滚角等。然后,可以根据所述物理位置偏移量,确定所述第一时刻下的目标波束,例如,可以将物理位置偏移量转换成相控阵天线的波束表达方式,即波束指向角
Figure 302929DEST_PATH_IMAGE002
和波束相位角
Figure 688911DEST_PATH_IMAGE003
,从而根据波束指向角
Figure 937490DEST_PATH_IMAGE002
和波束相位角
Figure 801541DEST_PATH_IMAGE003
确定目标波束;例如,如图4、图5,假设初始天线波束状态是
Figure 334022DEST_PATH_IMAGE002
Figure 625326DEST_PATH_IMAGE003
,此时惯性导航系统102采集相控阵天线104的角度数据是α与β,经过相控阵天线104转动以后,惯性导航系统102采集相控阵天线104的新角度数据是α1与β1,此时可以得到目标波束的角度
Figure 361201DEST_PATH_IMAGE002
1=
Figure 28943DEST_PATH_IMAGE002
+(α-α1),
Figure 415930DEST_PATH_IMAGE003
1=
Figure 878136DEST_PATH_IMAGE003
+(β-β1),因此
Figure 101307DEST_PATH_IMAGE002
1与
Figure 307160DEST_PATH_IMAGE003
1就是经过计算得到的目标波束对应的角度值。
S330:根据所述目标波束,调整所述相控阵天线的波束。
需要说明的是,FPGA是驱动相控阵天线的驱动芯片,故确定目标波束后,处理器可以向FPGA发送所述目标波束,以便FPGA调整相控阵天线的波束为目标波束。能够通过惯性导航系统采集到相控阵天线在第一时刻下的速度信息和位置信息,这样,可以利用采集到的速度信息和位置信息,对相控阵天线波束的方位角进行补偿,从而可以实现当相控阵天线的指向出现偏离时,也能够通过对相控阵天线波束的方位角进行补偿,使得相控阵天线的指向保持为发射源,进而提高了相控阵天线的通信质量。
需要说明的是,本发明针对图2对应的相控阵天线的控制系统,还提供了一种相控阵天线的控制方法,该方法在图3对应的方法的基础上,还包括:
步骤a:检测第三时刻下的信号强度(RSSI)。
步骤b:若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI,对所述目标波束进行调整,得到调整后的目标波束;
步骤c:根据所述调整后的目标波束,调整所述相控阵天线的波束。
在本实施例中,可以先利用信号强度检测模块106检测相控阵天线104的RSSI。需要强调的是,RSSI信号在初始时会存在最大值,即初始最大值,经过一段时间之后,RSSI发生了变化,即该最大值会发生变化。当RSSI小于信号初始最大值,说明信号发射源的位置发生了变化,此时,需要对相控阵天线的目标波束进行调整,并以便通过调整相控阵天线的波束,使得相控阵天线能够重新搜索到信号发射源,并指向该信号发射源。
具体地,若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI以及所述第三时刻对应的预设时间内检测的RSSI,确定目标RSSI;将所述目标RSSI对应的波束作为调整后的目标波束。
需要说明的是,由于RSSI信号进入到相控阵天线的接收系统后,RSSI信号可以通过A/D转换为电压值,其中,RSSI信号的RSSI越强,RSSI的电压值越大,反之,RSSI越弱,RSSI的电压值越小。故此,可以根据所述第三时刻下检测的RSSI以及所述第三时刻对应的预设时间内检测的RSSI,确定RSSI最大的目标RSSI,即电压值最大的RSSI,并将目标RSSI对应的波束作为调整后的目标波束。这样,由于目标RSSI对应的电压值最大,故目标RSSI对应的波束能保证相控阵天线可以重新搜索到信号发射源,并指向该信号发射源。
需要强调的是,步骤a-步骤c可以在步骤330之后,当然,也可以在步骤320之前。
参见图6,为本发明提供的一种相控阵天线的控制系统的另一种实施例,在该实施例中,相控阵天线的控制系统包括处理器101、信号强度检测模块106、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)103、相控阵天线104。
其中,所述信号强度检测模块106与所述处理器101连接;所述信号强度检测模块106用于检测波束对应的信号强度(RSSI);所述处理器101用于:若所述信号强度检测模块106在第四时刻下检测的RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI,确定目标波束,并将所述目标波束向所述FPGA103发送。
所述处理器101与所述FPGA103连接,所述FPGA103与所述相控阵天线104连接,所述FPGA103用于接收所述处理器101发送的所述目标波束,并调整所述相控阵天线104的波束为所述目标波束。
需要强调的是,所述处理器101具体用于:若所述信号强度检测模块106在第四时刻下检测的RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI以及所述第四时刻对应的预设时间内检测的RSSI,确定目标RSSI,并将所述目标RSSI对应的波束作为目标波束向所述FPGA103发送,以便所述FPGA103调整所述相控阵天线104的波束为所述目标波束。
需要强调的是,图6对应的相控阵天线的控制系统与图1、2对应的相控阵天线的控制系统相似,在这里不再对图6对应的相控阵天线的控制系统中各个模块进行赘述,可以参照图1、2对应的相控阵天线的控制系统中各个模块的介绍。
需要说明的是,本发明针对图6对应的相控阵天线的控制系统,还提供了一种相控阵天线的控制方法。如图7所示,所述方法包括:
S710:检测相控阵天线在第四时刻下的信号强度(RSSI);
S720:若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI,确定目标波束;
其中,所述若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI,确定目标波束,包括:若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI以及所述第四时刻对应的预设时间内检测的RSSI,确定目标RSSI;将所述目标RSSI对应的波束作为目标波束。
S730:根据所述目标波束,调整所述相控阵天线的波束。
需要说明的是,S710与步骤a相同,S720与步骤b相同,S730与步骤c相同,故此,在这里不再对S710-S730进行赘述,请参照步骤a-步骤c的阐述。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例,或软件和硬件相结合的形式。
本发明中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种相控阵天线的控制系统,其特征在于,包括处理器、惯性导航系统、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、相控阵天线;
所述惯性导航系统与所述处理器连接;所述惯性导航系统,用于采集所述相控阵天线在第一时刻下的速度信息和位置信息;
所述处理器用于接收所述惯性导航系统发送的所述速度信息和所述位置信息,并根据所述速度信息、所述位置信息以及初始波束,确定所述第一时刻下的目标波束;其中,所述初始波束为预先存储的所述相控阵天线在第二时刻下所述相控阵天线与信号发射源对准时对应的波束,且所述第二时刻早于所述第一时刻,所述处理器具体用于:接收所述惯性导航系统发送的所述速度信息和所述位置信息;根据所述速度信息、位置信息以及所述目标波束,确定物理位置偏移量;根据所述物理位置偏移量,确定所述第一时刻下的目标波束;
所述处理器与所述FPGA连接,所述FPGA与所述相控阵天线连接,所述FPGA用于接收所述处理器发送的所述目标波束,并调整所述相控阵天线的波束为所述目标波束;
针对发射源的位置发生变化的场景,所述控制系统还包括信号强度检测模块,所述信号强度检测模块与所述处理器连接;所述信号强度检测模块用于检测波束对应的信号强度RSSI;
所述处理器还用于:若所述信号强度检测模块在第三时刻下检测的RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI,对所述目标波束进行调整,并将所述调整后的目标波束向所述FPGA发送,以便所述FPGA调整所述相控阵天线的波束为所述调整后的目标波束;
所述处理器具体用于:若所述信号强度检测模块在第三时刻下检测的RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI以及所述第三时刻对应的预设时间内检测的RSSI,确定目标RSSI,并将所述目标RSSI对应的波束作为调整后的目标波束向所述FPGA发送,以便所述FPGA调整所述相控阵天线的波束为所述调整后的目标波束。
2.一种相控阵天线的控制方法,其特征在于,所述控制方法基于权利要求1所述的相控阵天线的控制系统上执行,所述方法包括:
获取所述相控阵天线在第一时刻下的速度信息和位置信息;
根据所述速度信息、所述位置信息以及初始波束,确定所述第一时刻下的目标波束;其中,所述初始波束为预先存储的所述相控阵天线在第二时刻下的波束,且所述第二时刻早于所述第一时刻;
根据所述目标波束,调整所述相控阵天线的波束。
3.如权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述速度信息、所述位置信息以及初始波束,确定所述第一时刻下的目标波束,包括:
根据所述速度信息、位置信息以及所述目标波束,确定物理位置偏移量;
根据所述物理位置偏移量,确定所述第一时刻下的目标波束。
4.如权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
检测第三时刻下的信号强度(RSSI);
若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI,对所述目标波束进行调整,得到调整后的目标波束;
根据所述调整后的目标波束,调整所述相控阵天线的波束。
5.如权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI,对所述目标波束进行调整,得到调整后的目标波束,包括:
若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第三时刻下检测的RSSI以及所述第三时刻对应的预设时间内检测的RSSI,确定目标RSSI;
将所述目标RSSI对应的波束作为调整后的目标波束。
6.一种相控阵天线的控制方法,其特征在于,所述控制方法基于权利要求1所述的相控阵天线的控制系统上执行,所述方法包括:
检测相控阵天线在第四时刻下的信号强度(RSSI);
若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI,确定目标波束;
根据所述目标波束,调整所述相控阵天线的波束。
7.如权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI,确定目标波束,包括:
若所述RSSI小于信号初始最大值,则根据所述第四时刻下检测的RSSI以及所述第四时刻对应的预设时间内检测的RSSI,确定目标RSSI;
将所述目标RSSI对应的波束作为目标波束。
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