CN112583498B - 阵列天线系统校准方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种阵列天线系统校准方法、装置、设备及存储介质。其中，方法包括：将待校准阵面作为接收阵面，将待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面，通过预设工作频点对待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，完成对待校准阵面的接收状态校准；将待校准阵面作为发射阵面，将匹配阵面作为接收阵面，通过预设工作频点对待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，完成对待校准阵面的发射状态校准。本发明实施例支持在线校准，无需增加额外的校准部署，显著提高校准的准确度，且极大的减少全阵面校准计算量，缩短校准时间，是一种易于实施、准确、高效的大规模阵列天线校准方法。
Description
技术领域
本发明实施例涉及天线技术领域，尤其涉及一种阵列天线系统校准方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
阵列天线能获得很高的阵列合成增益，极大的提升系统性能，因此阵列天线技术一直以来在通信、雷达等各个领域都是重要的研究方向，在军事领域得到了广泛的应用。阵列天线系统应用越来越成熟，各类应用推动着阵列天线系统不断发展，天线规模不断增大，阵元数从几个、几十个，快速增长为几百个、几千个，频段也越来越高，已进入毫米波频段。蓬勃发展的应用和不断升级需求对阵列天线系统的各类技术提出了更高的要求。
阵列天线发射和接收通道在各个工作频点具有一致的幅度和相位特性是各类平面阵列天线系统有效工作的前提条件。阵列天线系统校准技术主要对阵列天线系统的多个发射通道、接收通道进行测量校准，保证系统的各个发射通道、接收通道具有一致的幅度和相位传递函数，是阵列天线系统技术的重要支撑。现有的阵列天线系统校准方法主要有手动调试系统校准、基于天线耦合网络的系统校准、外置校准源进行系统校准和外置反射体进行系统校准。
但随着阵列天线规模的增大、工作频率日益提高，上述现有技术的复杂度和成本越来越高，难以大量实施使用，且校准误差越来越大，易受环境影响，操作可重复性低。
发明内容
本发明实施例提供一种阵列天线系统校准方法、装置、设备及存储介质，通过相同的两个天线阵面互相收发进行多通道的收发校准，支持在线校准，无需增加额外的校准部署，可以保证校准过程收发信号的准确性，同时避免收发阵元坐标误差带来的校准误差，显著提高校准的准确度，且极大的减少全阵面校准计算量，缩短校准时间，是一种易于实施、准确、高效的大规模阵列天线校准方法。
第一方面，本发明实施例提供了一种阵列天线系统校准方法，包括：
将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，完成对所述待校准阵面的接收状态校准；
将待校准阵面作为发射阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为接收阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，完成对所述待校准阵面的发射状态校准；
其中，所述预设工作频点包括至少两个不同的工作频点，所述待校准阵面和所述匹配阵面为阵元排布相同、位置对称且相对放置的两个阵面。
第二方面，本发明实施例还提供了一种阵列天线系统校准装置，包括：
接收校准模块，用于将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，完成对所述待校准阵面的接收状态校准；
发射校准模块，用于将待校准阵面作为发射阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为接收阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，完成对所述待校准阵面的发射状态校准；
其中，所述预设工作频点包括至少两个不同的工作频点，所述待校准阵面和所述匹配阵面为阵元排布相同、位置对称且相对放置的两个阵面。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例所述的阵列天线系统校准方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的阵列天线系统校准方法。
本发明实施例的技术方案，通过相同的两个天线阵面互相收发进行多通道的收发校准，支持在线校准，无需增加额外的校准部署，可以保证校准过程收发信号的准确性，同时避免收发阵元坐标误差带来的校准误差，显著提高校准的准确度，且极大的减少全阵面校准计算量，缩短校准时间，是一种易于实施、准确、高效的大规模阵列天线校准方法。
附图说明
图1A为本发明实施例一提供的一种阵列天线系统校准方法的流程图。
图1B为本发明实施例一提供的阵列天线系统阵面结构示意图。
图2为本发明实施例二提供的一种阵列天线系统校准方法的流程图。
图3为本发明实施例三提供的一种阵列天线系统校准装置的结构示意图。
图4为本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1A为本发明实施例一提供的一种阵列天线系统校准方法的流程图。本发明实施例可适用于对阵列天线进行校准的情况，该方法可以由本发明实施例提供的阵列天线系统校准装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成在计算机设备中。例如，阵列天线校准应用程序。如图1A所示，本发明实施例的方法具体包括：
步骤101、将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，完成对所述待校准阵面的接收状态校准。
其中，所述预设工作频点包括至少两个不同的工作频点，所述待校准阵面和所述匹配阵面为阵元排布相同、位置对称且相对放置的两个阵面。
预设工作频点可以根据所述待校准阵面和所述匹配阵面的性能、所述待校准阵面的工作频段以及其他任意相关因素选择，不做限定。
所述待校准阵面和所述匹配阵面组成一个阵列天线系统。阵列天线系统的阵面由至少一个阵元按照一定的方式排列构成，阵元是形状结构相同、排列方向相同的辐射单元，可以是对称振子，也可以是其他任意形式的天线。阵元的类型、数目、排列方式、阵元间距以及阵元上电流的振幅和相位分布可以决定阵面的辐射特性，阵面的辐射场是阵面内各阵元产生的电磁场的矢量叠加。所述待校准阵面和所述匹配阵面阵元排布相同可以说明待校准阵面和匹配阵面为辐射场相同的两个阵面，位置对称且相对放置可参考图1B所示，两阵面相对且边缘对齐，阵面中的阵元位置一一对应。所述待校准阵面和所述匹配阵面之间具有一定的距离，具体的，该距离可以是大于阵元远场判定距离的任意大小。
当待校准阵面中的阵元均被设置为接收状态时，待校准阵面的工作状态为接收，可以作为接收阵面，同时将待校准阵面的匹配阵面中的阵元全部设置为发射状态，则匹配阵面的工作状态为发射，可以作为发射阵面，即匹配阵面可以发射电磁波信号，待校准阵面接收匹配阵面发射出的电磁波信号。在对待校准阵面进行校准时，电磁波信号的频率可以是预设工作频点。
待校准子阵是通过对待校准阵面进行划分得到的，参考图1B所示，各待校准子阵内包括相同数量和相同排布方式的待校准阵面内的阵元。待校准子阵包括至少一个阵元，每个阵元属于一个待校准子阵。对匹配阵面进行与待校准阵面同样的划分可以得到匹配子阵，得到的匹配子阵内的阵元的数量和排布方式与待校准子阵内完全相同，处于对称位置的匹配子阵与待校准子阵一一对应。
通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准可以是对接收状态下的每个待校准子阵内的阵元进行的校准，以使每个待校准子阵内的阵元的接收通道具有一致的幅度和相位传递函数。通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵间校准可以是对接收状态下的全部待校准子阵内的阵元进行的校准，以使全部待校准子阵内的阵元的接收通道，即待校准阵面内的阵元的接收通道，具有一致的幅度和相位传递函数。
步骤102、将待校准阵面作为发射阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为接收阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，完成对所述待校准阵面的发射状态校准。
其中，当待校准阵面中的阵元均被设置为发射状态时，待校准阵面的工作状态为发射，可以作为发射阵面，同时将待校准阵面的匹配阵面中的阵元全部设置为接收状态，则匹配阵面的工作状态为接收，可以作为接收阵面，即待校准阵面可以发射电磁波信号，匹配阵面接收待校准阵面发射出的电磁波信号。
通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准可以是对发射状态下的每个待校准子阵内的阵元进行的校准，以使每个待校准子阵内的阵元的发射通道具有一致的幅度和相位传递函数。通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵间校准可以是对发射状态下的全部待校准子阵内的阵元进行的校准，以使全部待校准子阵内的阵元的发射通道，即待校准阵面内的阵元的发射通道，具有一致的幅度和相位传递函数。
本发明实施例提供了一种阵列天线系统校准方法，通过相同的两个天线阵面互相收发进行多通道的收发校准，支持在线校准，无需增加额外的校准部署，可以保证校准过程收发信号的准确性，同时避免收发阵元坐标误差带来的校准误差，显著提高校准的准确度，且极大的减少全阵面校准计算量，缩短校准时间，是一种易于实施、准确、高效的大规模阵列天线校准方法。
可选的，所述方法还包括：根据所述待校准阵面内的各阵元和所述匹配阵面内的各阵元的空间相对坐标和自由空间传输模型，得到所述待校准阵面内的各阵元和所述匹配阵面内的各阵元之间的空间传递函数。
其中，待校准阵面和匹配阵面处于同一空间立体坐标系中，各阵元的空间相对坐标可以由其x轴向坐标、y轴向坐标和z轴向坐标表示。各阵元还可以由其所属阵面的阵面号、所属子阵的列序号和行序号、以及阵元序号表示。自由空间传输模型是现有技术中提供的电磁波传播的最简单模型，电磁波在无任何衰减、无任何阻挡、无任何多径的自由空间传输时，其损耗只与传播距离和电磁波频率有关，对于频率确定的电磁波信号，其损耗只与距离有关。
可选的，所述空间传递函数为
其中，[kf]为信号频点序号，当预设工作频点的数量为
时，各预设工作频点的[kf]的取值为0，1，2，…，/>
[tp]为发射阵面的阵面号，[rp]为接收阵面的阵面号，示例性的，当发射阵面为待校准阵面，接收阵面为匹配阵面时，[tp]取值为0，[rp]取值为1；当发射阵面为匹配阵面时，接收阵面为待校准阵面时，[tp]取值为1，[rp]取值为0。在空间传递函数中，[tp]≠[rp]。
[tx_et]为发射阵元矩阵，具体的，[tx_et]＝[tx [p]][ty [q]][et]，[tx [p]]为发射子阵列序号，[ty [q]]为发射子阵行序号，[et]为发射子阵中的阵元序号，示例性的，当发射阵面被划分为m列n行子阵，且每个子阵中包括Net个阵元时，从左到右各子阵的[tx [p]]的取值为0，1，2，…，m，从下到上各子阵的[ty [p]]的取值为0，1，2，…，n，各阵元的[et]的取值为0，1，2，…，Net-1。
[rx_er]为接收阵元矩阵，具体的，[rx_er[＝[rx [p]][ry [q]][er]，[rx [p]]为接收子阵列序号，[ry [q]]为接收子阵行序号，[er]为接收子阵中的阵元序号，示例性的，当接收阵面被划分为m列n行子阵，且每个子阵中包括Ner个阵元时，从左到右各子阵的[rx [p]]的取值为0，1，2，…，m，从下到上各子阵的[ry [q]]的取值为0，1，2，…，n，各阵元的[er]的取值为0，1，2，…，Ner-1。
其中，
为发射阵元的x轴向坐标，/>
为接收阵元的x轴向坐标，/>
发射阵元的y轴向坐标，/>
为接收阵元的y轴向坐标，zt [tp]发射阵元的z轴向坐标，zr [rp]为接收阵元的z轴向坐标。
其中，λkf为频点]kf]的空间波长，
为发射阵元增益，/>
为接收阵元增益。
空间传递函数可以用于对待校准子阵进行接收子阵内校准、接收子阵间校准、发射子阵内校准和发射子阵间校准。
上述实施方式基于阵元的空间相对坐标和自由空间传输模型，得到各阵元之间的空间传递函数，以用于对阵列天线系统各阵元的校准中，可以提高校准的准确度，减少全阵面校准计算量，缩短校准时间。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种阵列天线系统校准方法的流程图。本发明实施例可以与上述一个或者多个实施例中各个可选方案结合，在本发明实施例中，在所述将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面之前，还可以包括：根据阵元波束宽度以及待校准阵面和匹配阵面之间的距离，分别对所述待校准阵面和所述匹配阵面进行相同的划分，得到所述待校准阵面内的待校准子阵和所述匹配阵面内的匹配子阵；其中，各所述待校准子阵和各所述匹配子阵均包括至少一个阵元，位置对称的待校准子阵和匹配子阵之间具有对应关系。
如图2所示，本发明实施例的方法具体包括：
步骤201、根据阵元波束宽度以及待校准阵面和匹配阵面之间的距离，分别对所述待校准阵面和所述匹配阵面进行相同的划分，得到所述待校准阵面内的待校准子阵和所述匹配阵面内的匹配子阵。
其中，各所述待校准子阵和各所述匹配子阵均包括至少一个阵元，位置对称的待校准子阵和匹配子阵之间具有对应关系。
阵元波束宽度为阵元间传输的电磁波的波束宽度。划分方式可以是根据阵元波束宽度以及待校准阵面和匹配阵面之间的距离确定的任意一种可以使各子阵处于其对应子阵发射的电磁波的3dB波束宽度之内的划分方式。
步骤202、将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，完成对所述待校准阵面的接收状态校准。
其中，所述预设工作频点包括至少两个不同的工作频点，所述待校准阵面和所述匹配阵面为阵元排布相同、位置对称且相对放置的两个阵面。
可选的，所述通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，包括：依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；在不同的工作频点下，采集目标待校准子阵内的各阵元接收与所述目标待校准子阵对应的匹配子阵内的阵元所发射的信号时的第一接收信号测量值；确定所述目标待校准子阵内的任一阵元为接收参考阵元，根据所述第一接收信号测量值和空间传递函数，对所述目标待校准子阵内的阵元进行校准，以使所述目标待校准子阵内的阵元与所述接收参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的接收子阵内校准；返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的接收子阵内校准。
可选的，根据所述第一接收信号测量值和空间传递函数，对所述目标待校准子阵内的阵元进行校准，包括：通过计算第一接收信号测量值与空间传递函数的比值可以得到第一接收通道传递函数；计算各阵元的第一接收通道传递函数与接收参考阵元的第一接收通道传递函数的比值，根据该比值得到接收子阵内校正因子。
具体的，各阵元的第一接收通道传递函数与接收参考阵元的第一接收通道传递函数的比值表达式为
其中，
为接收阵元{[rp][rx [p]][ry [q]][er]}接收到来自发射阵元{[tp][tx [p]][ty [q]][et]}tx在频点[kf]的第一接收信号测量值，/>
为接收阵元{[rp][rx [p]][ry [q]][er]}接收到来自发射阵元{[tp][tx [p]][ty [q]][et]}tx在频点[kf]的空间传递函数。
Ntx_et为发射阵元{[tp][tx [p]][ty [q]][et]}tx的数量。
上述各阵元的第一接收通道传递函数与接收参考阵元的第一接收通道传递函数的比值表达式也可以简化为
各阵元的第一接收通道传递函数与接收参考阵元的第一接收通道传递函数的比值对应的接收子阵内校正因子为
可选的，所述通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，还包括：依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；在不同的工作频点下，采集目标待校准子阵和所述目标待校准子阵的第一相邻子阵内的各阵元接收与所述目标待校准子阵或所述第一相邻子阵对应的匹配子阵内的阵元所发射的信号时的第二接收信号测量值，以及目标待校准子阵和所述目标待校准子阵的第二相邻子阵内的各阵元接收与所述目标待校准子阵或所述第二相邻子阵对应的匹配子阵内的阵元所发射的信号时的第三接收信号测量值；根据所述第二接收信号测量值和空间传递函数对所述第一相邻子阵内的阵元进行校准，根据所述第三接收信号测量值和空间传递函数对所述第二相邻子阵内的阵元进行校准，以使所述第一相邻子阵内的阵元、所述第二相邻子阵内的阵元与所述接收参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的接收子阵间校准；返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的接收子阵间校准。
其中，所述第一相邻子阵为所述目标待校准子阵在第一方向上的相邻子阵，所述第二相邻子阵为所述目标待校准子阵在第二方向上的相邻子阵。示例性的，第一方向为x轴正向，第二方向为y轴正向。
可选的，根据所述第二接收信号测量值和空间传递函数对所述第一相邻子阵内的阵元进行校准，包括：通过计算第二接收信号测量值与空间传递函数的比值可以得到第二接收通道传递函数；计算各阵元的第二接收通道传递函数与接收参考阵元的第二接收通道传递函数的比值，根据该比值进行第一方向上的接收子阵间校准。
具体的，各阵元的第二接收通道传递函数与接收参考阵元的第二接收通道传递函数的比值表达式为
其中，Nrx_er为第一相邻子阵内的接收阵元{[rp][rx [p+1]][ry [q]][er]}rx的数量。
可选的，依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，包括：对待校准阵面中每一行待校准子阵进行上述计算，得到n个比值，表达式为
其中，q取值为0，1，2，…，n-1。
可选的，根据所述第三接收信号测量值和空间传递函数对所述第二相邻子阵内的阵元进行校准，包括：通过计算第三接收信号测量值与空间传递函数的比值可以得到第三接收通道传递函数；计算各阵元的第三接收通道传递函数与接收参考阵元的第三接收通道传递函数的比值，根据该比值进行第二方向上的接收子阵间校准。
具体的，各阵元的第三接收通道传递函数与接收参考阵元的第三接收通道传递函数的比值表达式为
依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，包括：对待校准阵面中每一列待校准子阵进行上述计算，得到m个比值，表达式为
其中，p取值为0，1，2，…，m-1。
确定任一待校准子阵
为接收参考子阵，可以得到各待校准子阵{[rx [p]][ry [q]]}rx的接收通道传递函数与接收参考子阵的接收通道传递函数的比值，表达式为
得到接收子阵间校正因子为：
可选的，完成对待校准阵面的接收状态校准，包括：根据得到的接收子阵内校正因子和接收子阵间校正因子获取接收阵面校正因子，以使待校准阵面内的阵元通过接收阵面校正因子被校准。
具体的，接收阵面校正因子表达式为
步骤203、将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，完成对所述待校准阵面的发射状态校准。
可选的，所述通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，包括：依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；在不同的工作频点下，采集目标待校准子阵内的各阵元向与所述目标待校准子阵对应的匹配子阵内的阵元发射信号时的第一发射信号测量值；确定所述目标待校准子阵内的任一阵元为发射参考阵元，根据所述第一发射信号测量值和空间传递函数，对所述目标待校准子阵内的阵元进行校准，以使所述目标待校准子阵内的阵元与所述发射参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的发射子阵内校准；返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的发射子阵内校准。
可选的，根据所述第一发射信号测量值和空间传递函数，对所述目标待校准子阵内的阵元进行校准，包括：通过计算第一发射信号测量值与空间传递函数的比值可以得到第一发射通道传递函数；计算各阵元的第一发射通道传递函数与发射参考阵元的第一发射通道传递函数的比值，根据该比值得到发射子阵内校正因子。
具体的，各阵元的第一发射通道传递函数与发射参考阵元的第一发射通道传递函数的比值表达式为
其中，
为发射阵元{[tp][tx [p]][ty [q]][et]}tx在频点[kf]向接收阵元{[rp][rx [p]][ry [q]][er]}发射信号的第一发射信号测量值，/>
为发射阵元{[tp][tx [p]][ty [q]][et]}tx在频点[kf]向接收阵元{[rp][rx [p]][ry [q]][er]}发射信号的空间传递函数。
Ntx_er为接收阵元{[rp][rx [p]][ry [q]][er]}rx的数量。
各阵元的第一接收通道传递函数与接收参考阵元的第一接收通道传递函数的比值对应的接收子阵内校正因子为
可选的，所述通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，还包括：依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；在不同的工作频点下，采集目标待校准子阵和所述目标待校准子阵的第一相邻子阵内的各阵元向与所述目标待校准子阵或所述第一相邻子阵对应的匹配子阵内的阵元发射信号时的第二发射信号测量值，以及目标待校准子阵和所述目标待校准子阵的第二相邻子阵内的各阵元向与所述目标待校准子阵或所述第二相邻子阵对应的匹配子阵内的阵元发射信号时的第三发射信号测量值；根据所述第二发射信号测量值和空间传递函数对所述第一相邻子阵内的阵元进行校准，根据所述第三发射信号测量值和空间传递函数对所述第二相邻子阵内的阵元进行校准，以使所述第一相邻子阵内的阵元、所述第二相邻子阵内的阵元与所述接收参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的发射子阵间校准；返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的发射子阵间校准。
其中，所述第一相邻子阵为所述目标待校准子阵在第一方向上的相邻子阵，所述第二相邻子阵为所述目标待校准子阵在第二方向上的相邻子阵。
可选的，根据所述第二发射信号测量值和空间传递函数对所述第一相邻子阵内的阵元进行校准，包括：通过计算第二发射信号测量值与空间传递函数的比值可以得到第二发射通道传递函数；计算各阵元的第二发射通道传递函数与发射参考阵元的第二发射通道传递函数的比值，根据该比值进行第一方向上的发射子阵间校准。
具体的，各阵元的第二发射通道传递函数与发射参考阵元的第二发射通道传递函数的比值表达式为
可选的，依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，包括对待校准阵面中每一行待校准子阵进行上述计算，得到n个比值，表达式为
其中，q取值为0，1，2，…，n-1。
可选的，根据所述第三发射信号测量值和空间传递函数对所述第二相邻子阵内的阵元进行校准，包括：通过计算第三发射信号测量值与空间传递函数的比值可以得到第三发射通道传递函数；计算各阵元的第三发射通道传递函数与发射参考阵元的第三发射通道传递函数的比值，根据该比值进行第二方向上的发射子阵间校准。
具体的，各阵元的第三发射通道传递函数与发射参考阵元的第三发射通道传递函数的比值表达式为
依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，包括对待校准阵面中每一列待校准子阵进行上述计算，得到m个比值，表达式为
其中，p取值为0，1，2，…，m-1。
确定任一待校准子阵
为发射参考子阵，可以得到各待校准子阵{[tx [p]][ty [q]]}tx的接收通道传递函数与发射参考子阵的接收通道传递函数的比值，表达式为
得到发射子阵间校正因子为：
可选的，完成对待校准阵面的发射状态校准，包括根据得到的发射子阵内校正因子和发射子阵间校正因子获取发射阵面校正因子，以使待校准阵面内的阵元通过发射阵面校正因子被校准。
具体的，发射阵面校正因子表达式为
上述步骤的具体实施方式可以参考实施例一中提供的对应步骤的实施方式，在此不做赘述。
本发明实施例提供了一种阵列天线系统校准方法，通过相同的两个天线阵面互相收发进行多通道的收发校准，支持在线校准，无需增加额外的校准部署，可以保证校准过程收发信号的准确性，同时避免收发阵元坐标误差带来的校准误差，显著提高校准的准确度，且极大的减少全阵面校准计算量，缩短校准时间，是一种易于实施、准确、高效的大规模阵列天线校准方法。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种阵列天线系统校准装置的结构示意图，如图3所示，所述装置包括：接收校准模块301和发射校准模块302。
其中，接收校准模块301，用于将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，完成对所述待校准阵面的接收状态校准；
发射校准模块302，用于将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，完成对所述待校准阵面的发射状态校准。
其中，所述预设工作频点包括至少两个不同的工作频点，所述待校准阵面和所述匹配阵面为阵元排布相同、位置对称且相对放置的两个阵面。
本发明实施例提供了一种阵列天线系统校准装置，通过相同的两个天线阵面互相收发进行多通道的收发校准，支持在线校准，无需增加额外的校准部署，可以保证校准过程收发信号的准确性，同时避免收发阵元坐标误差带来的校准误差，显著提高校准的准确度，且极大的减少全阵面校准计算量，缩短校准时间，是一种易于实施、准确、高效的大规模阵列天线校准方法。
在本发明实施例的一个可选实施方式中，用于所述接收校准模块301之前，所述装置还包括：阵面划分模块，用于根据阵元波束宽度以及待校准阵面和匹配阵面之间的距离，分别对所述待校准阵面和所述匹配阵面进行相同的划分，得到所述待校准阵面内的待校准子阵和所述匹配阵面内的匹配子阵。
其中，各所述待校准子阵和各所述匹配子阵均包括至少一个阵元，位置对称的待校准子阵和匹配子阵之间具有对应关系。
在本发明实施例的一个可选实施方式中，所述接收校准模块301包括：接收子阵内校准子模块，用于依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；在不同的工作频点下，采集目标待校准子阵内的各阵元接收与所述目标待校准子阵对应的匹配子阵内的阵元所发射的信号时的第一接收信号测量值；确定所述目标待校准子阵内的任一阵元为接收参考阵元，根据所述第一接收信号测量值和空间传递函数，对所述目标待校准子阵内的阵元进行校准，以使所述目标待校准子阵内的阵元与所述接收参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的接收子阵内校准；返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的接收子阵内校准。
在本发明实施例的一个可选实施方式中，所述接收校准模块301还包括：接收子阵间校准子模块，用于依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；在不同的工作频点下，采集目标待校准子阵和所述目标待校准子阵的第一相邻子阵内的各阵元接收与所述目标待校准子阵或所述第一相邻子阵对应的匹配子阵内的阵元所发射的信号时的第二接收信号测量值，以及目标待校准子阵和所述目标待校准子阵的第二相邻子阵内的各阵元接收与所述目标待校准子阵或所述第二相邻子阵对应的匹配子阵内的阵元所发射的信号时的第三接收信号测量值；根据所述第二接收信号测量值和空间传递函数对所述第一相邻子阵内的阵元进行校准，根据所述第三接收信号测量值和空间传递函数对所述第二相邻子阵内的阵元进行校准，以使所述第一相邻子阵内的阵元、所述第二相邻子阵内的阵元与所述接收参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的接收子阵间校准；返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的接收子阵间校准。
其中，所述第一相邻子阵为所述目标待校准子阵在第一方向上的相邻子阵，所述第二相邻子阵为所述目标待校准子阵在第二方向上的相邻子阵。
在本发明实施例的一个可选实施方式中，所述发射校准模块302包括：发射子阵内校准子模块，用于依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；在不同的工作频点下，采集目标待校准子阵内的各阵元向与所述目标待校准子阵对应的匹配子阵内的阵元发射信号时的第一发射信号测量值；确定所述目标待校准子阵内的任一阵元为发射参考阵元，根据所述第一发射信号测量值和空间传递函数，对所述目标待校准子阵内的阵元进行校准，以使所述目标待校准子阵内的阵元与所述发射参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的发射子阵内校准；返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的发射子阵内校准。
在本发明实施例的一个可选实施方式中，所述发射校准模块302还包括：发射子阵间校准子模块，用于依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；在不同的工作频点下，采集目标待校准子阵和所述目标待校准子阵的第一相邻子阵内的各阵元向与所述目标待校准子阵或所述第一相邻子阵对应的匹配子阵内的阵元发射信号时的第二发射信号测量值，以及目标待校准子阵和所述目标待校准子阵的第二相邻子阵内的各阵元向与所述目标待校准子阵或所述第二相邻子阵对应的匹配子阵内的阵元发射信号时的第三发射信号测量值；根据所述第二发射信号测量值和空间传递函数对所述第一相邻子阵内的阵元进行校准，根据所述第三发射信号测量值和空间传递函数对所述第二相邻子阵内的阵元进行校准，以使所述第一相邻子阵内的阵元、所述第二相邻子阵内的阵元与所述发射参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的发射子阵间校准；返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的发射子阵间校准。
其中，所述第一相邻子阵为所述目标待校准子阵在第一方向上的相邻子阵，所述第二相邻子阵为所述目标待校准子阵在第二方向上的相邻子阵。
在本发明实施例的一个可选实施方式中，所述装置还包括：空间传递函数获取模块，用于根据所述待校准阵面内的各阵元和所述匹配阵面内的各阵元的空间相对坐标和自由空间传输模型，得到所述待校准阵面内的各阵元和所述匹配阵面内的各阵元之间的空间传递函数。
上述装置可执行本发明任意实施例所提供的阵列天线系统校准方法，具备执行阵列天线系统校准方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图。图4示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图4显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器16，存储器28，连接不同系统组件(包括存储器28和处理器16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图4中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理器16通过运行存储在存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，实现本发明实施例所提供的阵列天线系统校准方法：将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，完成对所述待校准阵面的接收状态校准；将待校准阵面作为发射阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为接收阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，完成对所述待校准阵面的发射状态校准；其中，所述预设工作频点包括至少两个不同的工作频点，所述待校准阵面和所述匹配阵面为阵元排布相同、位置对称且相对放置的两个阵面。
实施例五
本发明实施例五提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现本发明实施例所提供的阵列天线系统校准方法：将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，完成对所述待校准阵面的接收状态校准；将待校准阵面作为发射阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为接收阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，完成对所述待校准阵面的发射状态校准；其中，所述预设工作频点包括至少两个不同的工作频点，所述待校准阵面和所述匹配阵面为阵元排布相同、位置对称且相对放置的两个阵面。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或计算机设备上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (6)
1.一种阵列天线系统校准方法，其特征在于，包括：
将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，完成对所述待校准阵面的接收状态校准；
将待校准阵面作为发射阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为接收阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，完成对所述待校准阵面的发射状态校准；
其中，所述预设工作频点包括至少两个不同的工作频点，所述待校准阵面和所述匹配阵面为阵元排布相同、位置对称且相对放置的两个阵面；
所述通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，包括：
依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；
在不同的工作频点下，采集目标待校准子阵内的各阵元接收与所述目标待校准子阵对应的匹配子阵内的阵元所发射的信号时的第一接收信号测量值；
确定所述目标待校准子阵内的任一阵元为接收参考阵元，根据所述第一接收信号测量值和空间传递函数，对所述目标待校准子阵内的阵元进行校准，以使所述目标待校准子阵内的阵元与所述接收参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的接收子阵内校准；
返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的接收子阵内校准；
所述通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，还包括：
依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；
从所述待校准阵面中确定出与所述目标待校准子阵相邻的第一相邻子阵和第二相邻子阵；
在不同的工作频点下，控制所述匹配阵面中与所述第一相邻子阵对应的匹配子阵，向所述第一相邻子阵发射信号，并采集得到所述第一相邻子阵的第二接收信号测量值；以及，
控制所述匹配阵面中与所述第二相邻子阵对应的匹配子阵，向所述第二相邻子阵发射信号，并采集得到所述第二相邻子阵的第三接收信号测量值；
根据所述第二接收信号测量值和空间传递函数对所述第一相邻子阵内的阵元进行校准，根据所述第三接收信号测量值和空间传递函数对所述第二相邻子阵内的阵元进行校准，以使所述第一相邻子阵内的阵元、所述第二相邻子阵内的阵元与所述接收参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的接收子阵间校准；
返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的接收子阵间校准；
其中，所述第一相邻子阵为所述目标待校准子阵在第一方向上的相邻子阵，所述第二相邻子阵为所述目标待校准子阵在第二方向上的相邻子阵；
所述通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，包括：
依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；
在不同的工作频点下，采集目标待校准子阵内的各阵元向与所述目标待校准子阵对应的匹配子阵内的阵元发射信号时的第一发射信号测量值；
确定所述目标待校准子阵内的任一阵元为发射参考阵元，根据所述第一发射信号测量值和空间传递函数，对所述目标待校准子阵内的阵元进行校准，以使所述目标待校准子阵内的阵元与所述发射参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的发射子阵内校准；
返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的发射子阵内校准；
所述通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，还包括：
依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；
在不同的工作频点下，控制所述第一相邻子阵向所述匹配阵面中与所述第一相邻子阵对应的匹配子阵发射信号，并采集所述第一相邻子阵的第二发射信号测量值；以及，
控制所述第二相邻子阵向所述匹配阵面中与所述第二相邻子阵对应的匹配子阵发射信号，并采集所述第二相邻子阵的第三发射信号测量值；
根据所述第二发射信号测量值和空间传递函数对所述第一相邻子阵内的阵元进行校准，根据所述第三发射信号测量值和空间传递函数对所述第二相邻子阵内的阵元进行校准，以使所述第一相邻子阵内的阵元、所述第二相邻子阵内的阵元与所述发射参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的发射子阵间校准；
返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的发射子阵间校准；
其中，所述第一相邻子阵为所述目标待校准子阵在第一方向上的相邻子阵，所述第二相邻子阵为所述目标待校准子阵在第二方向上的相邻子阵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面之前，还包括：
根据阵元波束宽度以及待校准阵面和匹配阵面之间的距离，分别对所述待校准阵面和所述匹配阵面进行相同的划分，得到所述待校准阵面内的待校准子阵和所述匹配阵面内的匹配子阵；
其中，各所述待校准子阵和各所述匹配子阵均包括至少一个阵元，位置对称的待校准子阵和匹配子阵之间具有对应关系。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述待校准阵面内的各阵元和所述匹配阵面内的各阵元的空间相对坐标和自由空间传输模型，得到所述待校准阵面内的各阵元和所述匹配阵面内的各阵元之间的空间传递函数。
4.一种阵列天线系统校准装置，其特征在于，包括：
接收校准模块，用于将待校准阵面作为接收阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为发射阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行接收子阵内校准和接收子阵间校准，完成对所述待校准阵面的接收状态校准；
发射校准模块，用于将待校准阵面作为发射阵面，将所述待校准阵面的匹配阵面作为接收阵面，通过预设工作频点对所述待校准阵面内的待校准子阵进行发射子阵内校准和发射子阵间校准，完成对所述待校准阵面的发射状态校准；
其中，所述预设工作频点包括至少两个不同的工作频点，所述待校准阵面和所述匹配阵面为阵元排布相同、位置对称且相对放置的两个阵面；
所述接收校准模块包括，包括：
接收子阵内校准子模块,用于依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；
在不同的工作频点下，采集目标待校准子阵内的各阵元接收与所述目标待校准子阵对应的匹配子阵内的阵元所发射的信号时的第一接收信号测量值；
确定所述目标待校准子阵内的任一阵元为接收参考阵元，根据所述第一接收信号测量值和空间传递函数，对所述目标待校准子阵内的阵元进行校准，以使所述目标待校准子阵内的阵元与所述接收参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的接收子阵内校准；
返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的接收子阵内校准；
所述接收校准模块还包括：
接收子阵间校准子模块，用于依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；
从所述待校准阵面中确定出与所述目标待校准子阵相邻的第一相邻子阵和第二相邻子阵；
在不同的工作频点下，控制所述匹配阵面中与所述第一相邻子阵对应的匹配子阵，向所述第一相邻子阵发射信号，并采集得到所述第一相邻子阵的第二接收信号测量值；以及，
控制所述匹配阵面中与所述第二相邻子阵对应的匹配子阵，向所述第二相邻子阵发射信号，并采集得到所述第二相邻子阵的第三接收信号测量值；
根据所述第二接收信号测量值和空间传递函数对所述第一相邻子阵内的阵元进行校准，根据所述第三接收信号测量值和空间传递函数对所述第二相邻子阵内的阵元进行校准，以使所述第一相邻子阵内的阵元、所述第二相邻子阵内的阵元与所述接收参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的接收子阵间校准；
返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的接收子阵间校准；
其中，所述第一相邻子阵为所述目标待校准子阵在第一方向上的相邻子阵，所述第二相邻子阵为所述目标待校准子阵在第二方向上的相邻子阵；
所述发射校准模块包括：
发射子阵内校准子模块，用于依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；
在不同的工作频点下，采集目标待校准子阵内的各阵元向与所述目标待校准子阵对应的匹配子阵内的阵元发射信号时的第一发射信号测量值；
确定所述目标待校准子阵内的任一阵元为发射参考阵元，根据所述第一发射信号测量值和空间传递函数，对所述目标待校准子阵内的阵元进行校准，以使所述目标待校准子阵内的阵元与所述发射参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的发射子阵内校准；
返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的发射子阵内校准；
所述发射校准模块还包括：
发射子阵间校准子模块，用于依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵；
在不同的工作频点下，控制所述第一相邻子阵向所述匹配阵面中与所述第一相邻子阵对应的匹配子阵发射信号，并采集所述第一相邻子阵的第二发射信号测量值；以及，
控制所述第二相邻子阵向所述匹配阵面中与所述第二相邻子阵对应的匹配子阵发射信号，并采集所述第二相邻子阵的第三发射信号测量值；
根据所述第二发射信号测量值和空间传递函数对所述第一相邻子阵内的阵元进行校准，根据所述第三发射信号测量值和空间传递函数对所述第二相邻子阵内的阵元进行校准，以使所述第一相邻子阵内的阵元、所述第二相邻子阵内的阵元与所述发射参考阵元具有一致的幅度和相位传递函数，完成对所述目标待校准子阵的发射子阵间校准；
返回执行依次获取所述待校准阵面内的一个待校准子阵作为目标待校准子阵的操作，直至完成对所述待校准阵面内的各待校准子阵的发射子阵间校准；
其中，所述第一相邻子阵为所述目标待校准子阵在第一方向上的相邻子阵，所述第二相邻子阵为所述目标待校准子阵在第二方向上的相邻子阵。
5.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-3中任一所述的阵列天线系统校准方法。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一所述的阵列天线系统校准方法。
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