CN112881791A - 通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法 - Google Patents

通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112881791A
CN112881791A CN202110070127.0A CN202110070127A CN112881791A CN 112881791 A CN112881791 A CN 112881791A CN 202110070127 A CN202110070127 A CN 202110070127A CN 112881791 A CN112881791 A CN 112881791A
Authority
CN
China
Prior art keywords
radiation source
signal
power
receiving system
calculating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110070127.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112881791B (zh
Inventor
李钊
任锋
陈晓波
罗绍彬
曹云林
朱林
江涛
闫思瑞
龚小立
李强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 29 Research Institute
Original Assignee
CETC 29 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 29 Research Institute filed Critical CETC 29 Research Institute
Priority to CN202110070127.0A priority Critical patent/CN112881791B/zh
Publication of CN112881791A publication Critical patent/CN112881791A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112881791B publication Critical patent/CN112881791B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/10—Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/101—Monitoring; Testing of transmitters for measurement of specific parameters of the transmitter or components thereof
    • H04B17/103—Reflected power, e.g. return loss
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本发明公开了一种通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法，包括以下步骤：S1、对信号源和喇叭天线在不同角度和不同俯仰角对信号接收系统进行射频辐射完成地面校准，计算到达系统接收口面上的功率和系统内部接收到的信号强度之间的关系；S2、结合空中校准对到达系统接收口面上的功率和系统内部接收到的信号强度之间的关系进行修正，得到修正因子；S3、根据信号接收系统相对于辐射源的距离和修正因子计算未知地面辐射源发射功率。本发明运用信号接收系统通过校准在不同高度上接收未知地面辐射源信号计算该辐射源真实的辐射功率和探测能力，对其探测边界提供较为准确的信息，在复杂的电磁环境中了解未知的辐射源信息。

Description

通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法
技术领域
本发明属于信号接收技术领域，具体涉及一种通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法。
背景技术
在现代科技中，对未知地面辐射源的探测从来没有停止过，但对于未知地面辐射源的功率一般基于地面人员的资料收集，收集其发射功率指标来推断该辐射源的功率，或者用信号接收系统对其进行信号辐射强度的接收来计算该辐射源探测的功率。但是辐射源操作手册上的发射功率一般只有“不小于”的技术指标或者发射机口面的输出功率指标。辐射源在不同天馈系统作用下，其实际的发射功率并不能被资料指标准确地表示出来，并且在长期使用过程中实际发射功率可能会有所下降，所以仅靠技术指标等文件资料无法得知辐射源实际发射功率；而用信号接收系统对其进行辐射源信号辐射强度的接收来计算该辐射源目标探测的功率，介于信号接收系统对辐射源的俯仰角变化、距离变化和号接收系统内部通道的增益变化，很难准确的计算出辐射源的真实辐射功率。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法解决了难以准确的计算出辐射源的真实辐射功率的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法，包括以下步骤：
S1、对信号源和喇叭天线在不同角度和不同俯仰角对信号接收系统进行射频辐射完成地面校准，计算到达系统接收口面上的功率和系统内部接收到的信号强度之间的关系；
S2、结合空中校准对到达系统接收口面上的功率和系统内部接收到的信号强度之间的关系进行修正，得到修正因子；
S3、根据信号接收系统相对于辐射源的距离和修正因子计算未知地面辐射源发射功率。
进一步地：所述步骤S1的具体步骤为：
S11、用矢网测量连接信号源和喇叭天线之间的射频电缆的各频点插损L，并记录；
S12、测量喇叭天线的各频点增益G并记录；
S13、将信号源用测量好的射频电缆连接到喇叭天线上进行辐射，保证喇叭天线口面与系统节后天线阵面法线方向垂直，将信号源输出功率设置为固定值P0，设置各频点扫频，记录各频点在各个方位角时信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值；
S14、记录各频点在各个俯仰角时信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值；
S15、用红外测距仪测出喇叭天线面口到信号接收系统接收天线阵面的距离d；
S16、通过信号源的输出功率P0、电缆插损L、喇叭天线增益G、距离d计算出频点到信号接收系统天线阵面的空间衰减，可以得到信号接收系统天线阵面的到达功率P，最终得到信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值与到达其接收天线罩功率P之间的对应关系。
进一步地：所述步骤S13中各频点在各个方位角时信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值的获取方法为：所述步骤S13中各频点在各个方位角时信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值的获取方法为：在前向±45°范围内，每隔3°测量一次目标参数里信号强度值。
进一步地：所述步骤S14中各频点在各个俯仰角时信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值的获取方法为：在俯仰角0°～10°范围内，每隔2°测量一次目标参数里信号强度值。
进一步地：所述步骤S2的具体步骤为：
S21、记录信号接收系统所在高度和辐射源的角度，根据目标参数里信号强度值与到达其接收天线罩功率P之间的对应关系，计算出信号接收系统相对于辐射源的距离、方位角coa、俯仰角poa，并根据辐射源的距离、方位角coa、俯仰角poa以及辐射源发射功率P2，计算出到达信号接收系统天线阵面功率P3；
S22、在信号接收系统数据中找到信号强度的最大值PAmax，提取对应的频率f，对照空中校准表，推算对应天线阵面功率P4；
S23、根据天线阵面功率P3和P4，得到修正因子Ki。
进一步地：所述辐射源的角度为辐射源发射天线法线方向和信号接收系统的接收天线法线方向的夹角。
本发明的有益效果为：本发明运用信号接收系统通过校准在不同高度上接收未知地面辐射源信号计算该辐射源真实的辐射功率和探测能力，对其探测边界提供较为准确的信息，在复杂的电磁环境中了解未知的辐射源信息。
附图说明
图1为本发明中地面功率校准示意图；
图2为本发明中空中功率校准示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
一种通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对信号源和喇叭天线在不同角度和不同俯仰角对信号接收系统进行射频辐射完成地面校准，计算到达系统接收口面上的功率和系统内部接收到的信号强度之间的关系；如图1所示，具体步骤为：
S11、用矢网测量连接信号源和喇叭天线之间的射频电缆的各频点插损L，并记录；
S12、测量喇叭天线的各频点增益G并记录；
S13、将信号源用测量好的射频电缆连接到喇叭天线上进行辐射，保证喇叭天线口面与系统节后天线阵面法线方向垂直，将信号源输出功率设置为固定值P0，设置各频点扫频，在前向±45°范围内，每隔3°测量一次，记录各频点在各个方位角时信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值；
S14、在俯仰角0°～10°，每隔2°测量一次，记录各频点在各个俯仰角时信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值；
S15、用红外测距仪测出喇叭天线面口到信号接收系统接收天线阵面的距离d；
S16、通过信号源的输出功率P0、电缆插损L、喇叭天线增益G、距离d计算出频点到信号接收系统天线阵面的空间衰减，可以得到信号接收系统天线阵面的到达功率P，最终得到信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值与到达其接收天线罩功率P之间的对应关系。
S2、结合空中校准对到达系统接收口面上的功率和系统内部接收到的信号强度之间的关系进行修正，得到修正因子；在地面校准时，由于地面反射、遮挡等实际因素的影响，校准结果精度可能会受较大影响，需要结合空中校准来进行修正，如图2所示，具体步骤为：
S21、记录信号接收系统所在高度和辐射源的角度，根据目标参数里信号强度值与到达其接收天线罩功率P之间的对应关系，计算出信号接收系统相对于辐射源的距离、方位角coa、俯仰角poa，并根据辐射源的距离、方位角coa、俯仰角poa以及辐射源发射功率P2，计算出到达信号接收系统天线阵面功率P3；
S22、在信号接收系统数据中找到信号强度的最大值PAmax，提取对应的频率f，对照空中校准表，推算对应天线阵面功率P4；
S23、根据天线阵面功率P3和P4，得到修正因子Ki。
S3、根据信号接收系统相对于辐射源的距离和修正因子计算未知地面辐射源发射功率。
本发明运用信号接收系统通过校准在不同高度上接收未知地面辐射源信号计算该辐射源真实的辐射功率和探测能力，对其探测边界提供较为准确的信息，在复杂的电磁环境中了解未知的辐射源信息。
根据以上方法对信号接收系统进行校准，通过对辐射源的坐标，信号接收系统所在高度，辐射源发射天线法线方向和信号接收系统的接收天线法线方向的夹角，可以计算出信号接收系统相对于辐射源的距离d、方位角coa、俯仰角poa；在一定时间内取接收信号强度的最大值PAmax，同时提取对应的频率f；对照空中校准表1，可以推算对应天线阵面功率P4，再根据和辐射源的距离d和修正因子Ki，可以得出其发射功率P5，最后可以统计得到如表2所示的未知辐射源发射功率推算表格。
表1空中校准表
Figure BDA0002905498720000061
表2辐射源发射功率推算表
Figure BDA0002905498720000062

Claims (6)

1.一种通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对信号源和喇叭天线在不同角度和不同俯仰角对信号接收系统进行射频辐射完成地面校准，计算到达系统接收口面上的功率和系统内部接收到的信号强度之间的关系；
S2、结合空中校准对到达系统接收口面上的功率和系统内部接收到的信号强度之间的关系进行修正，得到修正因子；
S3、根据信号接收系统相对于辐射源的距离和修正因子计算未知地面辐射源发射功率。
2.根据权利要求1所述的通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：
S11、用矢网测量连接信号源和喇叭天线之间的射频电缆的各频点插损L，并记录；
S12、测量喇叭天线的各频点增益G并记录；
S13、将信号源用测量好的射频电缆连接到喇叭天线上进行辐射，保证喇叭天线口面与系统节后天线阵面法线方向垂直，将信号源输出功率设置为固定值P0，设置各频点扫频，记录各频点在各个方位角时信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值；
S14、记录各频点在各个俯仰角时信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值；
S15、用红外测距仪测出喇叭天线面口到信号接收系统接收天线阵面的距离d；
S16、通过信号源的输出功率P0、电缆插损L、喇叭天线增益G、距离d计算出频点到信号接收系统天线阵面的空间衰减，可以得到信号接收系统天线阵面的到达功率P，最终得到信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值与到达其接收天线罩功率P之间的对应关系。
3.根据权利要求2所述的通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法，其特征在于，所述步骤S13中各频点在各个方位角时信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值的获取方法为：在前向±45°范围内，每隔3°测量一次目标参数里信号强度值。
4.根据权利要求2所述的通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法，其特征在于，所述步骤S14中各频点在各个俯仰角时信号接收系统中接收到的目标参数里信号强度值的获取方法为：在俯仰角0°～10°范围内，每隔2°测量一次目标参数里信号强度值。
5.根据权利要求1所述的通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤为：
S21、记录信号接收系统所在高度和辐射源的角度，根据目标参数里信号强度值与到达其接收天线罩功率P之间的对应关系，计算出信号接收系统相对于辐射源的距离、方位角coa、俯仰角poa，并根据辐射源的距离、方位角coa、俯仰角poa以及辐射源发射功率P2，计算出到达信号接收系统天线阵面功率P3；
S22、在信号接收系统数据中找到信号强度的最大值PAmax，提取对应的频率f，对照空中校准表，推算对应天线阵面功率P4；
S23、根据天线阵面功率P3和P4，得到修正因子Ki。
6.根据权利要求1所述的通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法，其特征在于，所述辐射源的角度为辐射源发射天线法线方向和信号接收系统的接收天线法线方向的夹角。
CN202110070127.0A 2021-01-19 2021-01-19 通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法 Active CN112881791B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110070127.0A CN112881791B (zh) 2021-01-19 2021-01-19 通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110070127.0A CN112881791B (zh) 2021-01-19 2021-01-19 通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112881791A true CN112881791A (zh) 2021-06-01
CN112881791B CN112881791B (zh) 2023-05-09

Family

ID=76049841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110070127.0A Active CN112881791B (zh) 2021-01-19 2021-01-19 通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112881791B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113343897A (zh) * 2021-06-25 2021-09-03 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种基于辐射信号斜率变化加快信号处理的方法
CN113534077A (zh) * 2021-07-16 2021-10-22 北京华力创通科技股份有限公司 一种雷达辐射源威力反演方法、装置及电子设备
CN113740798A (zh) * 2021-07-23 2021-12-03 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种宽带射频系统俯仰面的精确测向方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120135777A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Motorola, Inc. Methods for using effective radiated transmit power of a base station at a wireless communication device to determine uplink transmission range and/or to adjust transmit power
CN105589086A (zh) * 2016-01-11 2016-05-18 中国人民解放军理工大学 基于信号强度多波束空间分布的地面辐射源单星定位方法
CN107395227A (zh) * 2017-06-14 2017-11-24 北京理工大学 非平稳宽带干扰下微波辐射源信号功率测量方法及装置
CN108400823A (zh) * 2018-02-27 2018-08-14 四川斐讯信息技术有限公司 一种射频发射功率的校准方法及设备
JP2020024165A (ja) * 2018-08-08 2020-02-13 株式会社Ｎｔｔドコモ 放射電力推定方法
CN111294106A (zh) * 2018-12-06 2020-06-16 航广卫星网络有限责任公司 控制动中通卫星通信天线偏轴等效辐射功率的方法及装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120135777A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Motorola, Inc. Methods for using effective radiated transmit power of a base station at a wireless communication device to determine uplink transmission range and/or to adjust transmit power
CN105589086A (zh) * 2016-01-11 2016-05-18 中国人民解放军理工大学 基于信号强度多波束空间分布的地面辐射源单星定位方法
CN107395227A (zh) * 2017-06-14 2017-11-24 北京理工大学 非平稳宽带干扰下微波辐射源信号功率测量方法及装置
CN108400823A (zh) * 2018-02-27 2018-08-14 四川斐讯信息技术有限公司 一种射频发射功率的校准方法及设备
JP2020024165A (ja) * 2018-08-08 2020-02-13 株式会社Ｎｔｔドコモ 放射電力推定方法
CN111294106A (zh) * 2018-12-06 2020-06-16 航广卫星网络有限责任公司 控制动中通卫星通信天线偏轴等效辐射功率的方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张智南 等: "基于信噪比空间的复杂电磁环境仿真模型研究", 《计算机工程与设计》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113343897A (zh) * 2021-06-25 2021-09-03 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种基于辐射信号斜率变化加快信号处理的方法
CN113534077A (zh) * 2021-07-16 2021-10-22 北京华力创通科技股份有限公司 一种雷达辐射源威力反演方法、装置及电子设备
CN113534077B (zh) * 2021-07-16 2024-03-12 北京华力创通科技股份有限公司 一种雷达辐射源威力反演方法、装置及电子设备
CN113740798A (zh) * 2021-07-23 2021-12-03 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种宽带射频系统俯仰面的精确测向方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112881791B (zh) 2023-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112881791B (zh) 通过俯仰角和方位角计算未知地面辐射源发射功率的方法
CN105698821B (zh) 一种天线和差通道指向误差标定方法
CN107179449B (zh) 一种短波接收天线三维立体方向图空中移动测量系统及方法
CN102193088B (zh) 合成孔径雷达校准闭环校准网络及校准与误差补偿方法
CN110320502B (zh) 一种毫米波雷达阵列天线的标定方法
CN104360329A (zh) 一种全数字阵列相控阵天气雷达的强度定标方法
CN103630875A (zh) 一种射频识别定位方法及装置
CN102819008A (zh) 一种基于非线性最小二乘的非合作雷达辐射源定位方法
CN104181511A (zh) 一种地基微波辐射计定标方法
CN110907904B (zh) 一种太阳法方位波束宽度修正方法
CN110887568A (zh) 一种月球观测系统
CN103257340B (zh) 一种利用雷达卫星标定多台地面接收机幅度一致性的方法
CN106526577B (zh) 一种利用合作声源信息的阵形估计方法
CN106154218A (zh) 一种无线电监测测向方法
CN114966579A (zh) 一种雷达系统的定标参数的获取方法及装置
CN108983172A (zh) 一种随机进化约束的sar辐射定标方法
CN104036136B (zh) 一种基于rssi的近距离精确定位方法
CN106017317B (zh) 一种机载天线安装精度检测方法及检测装置
CN204215041U (zh) 船载gps探空设备遥测系统
CN105929361A (zh) 单天线最优化比幅无线电测向系统及方法
CN116148784A (zh) 一种单站闪电定位系统相位自动校准系统及方法
CN109596089B (zh) 确定方位角的方法、装置、电子设备和存储介质
CN116087897A (zh) 一种基于多目标的星载散射计综合定标与检验验证方法
CN115343698A (zh) 一种毫米波测距优化方法及系统
CN109738858A (zh) 无线电测向样本库自动采集系统及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant