CN114415134B - 一种电磁特性测量系统校准装置及校准方法 - Google Patents

一种电磁特性测量系统校准装置及校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及雷达探测技术领域,尤其涉及一种电磁特性测量系统校准装置及校准方法,该装置包括校准源选择开关、衰减器、延时线、耦合器、检波器、接收选择开关、接收机和时统;校准源选择开关用于分时选通来自发射机的小功率射频信号和大功率功放耦合信号,传输至衰减器;耦合器用于对输入信号进行定向耦合,并将耦合后的主路信号输出至检波器,支路信号输出至接收选择开关;检波器用于对主路信号进行射频包络检波,输出至接收机;接收选择开关与耦合器及接收天线分别连接,用于分时选通支路信号和回波信号,传输至接收机;时统用于对接收机采集的数据打时标。本发明能够实现对电磁特性测量系统发射及接收性能的监测与补偿。

Description

一种电磁特性测量系统校准装置及校准方法
技术领域
本发明涉及雷达探测技术领域,尤其涉及一种电磁特性测量系统校准装置及校准方法。
背景技术
电磁特性测量系统向目标发射信号并接收回波信号,根据雷达方程,系统发射信号功率与接收到的回波信号功率之间有如下关系:
其中,Pr为回波信号功率;Pt为雷达发射信号功率;G为雷达天线增益;R为目标测试距离;L为系统损耗;σ为目标RCS值。
由上述公式可得,一般电磁特性测量系统的定标公式为:
其中,Pr为目标对应的回波信号功率;Prc为定标体对应的回波信号功率;R为目标测试距离;Rc为定标体测试距离;σc为定标体理论RCS值。
上述公式应用的前提条件是雷达发射功率等参数不变,但在实际使用过程中发射功率参数可能发生变化,即发射链路性能改变;此外,若定标和测量在同一时刻进行,则系统中雷达接收机增益等状态变化不影响测量精度,但实际应用时受限于环境条件,无法做到实时定标。因此,针对以上不足,为获得高精度的探测结果,需要提供一种方法对电磁特性测量系统进行监测与补偿校准。
发明内容
本发明的目的是针对上述至少一部分不足之处,提供一种能够对电磁特性测量系统的发射性能及接收性能进行监测及校准的方法。
为了实现上述目的,本发明提供了一种电磁特性测量系统校准装置,包括:校准源选择开关、衰减器、延时线、耦合器、检波器、接收选择开关、接收机和时统;其中:
所述校准源选择开关与系统中的发射机连接,用于分时选通来自发射机的小功率射频信号和大功率功放耦合信号,作为输入信号传输至所述衰减器;
所述衰减器与所述校准源选择开关连接,用于对所述输入信号进行功率调节,以匹配所述检波器的检波动态范围;
所述延时线与所述衰减器连接,用于对功率调节后的所述输入信号进行延时,使得所述输入信号在时间轴上与发射信号分开;
所述耦合器与所述延时线连接,用于对延时后的所述输入信号进行定向耦合,并将耦合后的主路信号输出至所述检波器,支路信号输出至所述接收选择开关;
所述检波器与所述耦合器连接,用于对所述主路信号进行射频包络检波,得到包络检波信号,输出至所述接收机;
所述接收选择开关与所述耦合器及系统中的接收天线分别连接,用于分时选通来自所述耦合器的支路信号和系统所需接收的回波信号,传输至所述接收机;
所述接收机与所述检波器及所述接收选择开关均连接,用于采集雷达回波信号数据、校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并基于采集的数据实现补偿校准;其中,所述雷达回波信号数据采集于所述接收选择开关选通回波信号的情况;所述校准信号接收功率数据和所述校准包络检波信号数据采集于所述校准源选择开关选通所述小功率射频信号且所述接收选择开关选通支路信号的情况,所述校准信号接收功率数据为所述接收机对支路信号的采集结果,所述校准包络检波信号数据为所述接收机对包络检波信号的采集结果;所述发射监测功率数据采集于所述校准源选择开关选通所述大功率功放耦合信号且所述接收选择开关选通来自所述耦合器的支路信号的情况,为所述接收机对支路信号的采集结果;
所述时统与所述接收机连接,用于对所述接收机采集的数据打时标。
可选地,所述小功率射频信号经电磁特性测量系统发射端的功放耦合后,得到所述大功率功放耦合信号,所述大功率功放耦合信号用于通过天线向目标发射。
可选地,所述接收机包括控制采集单元,与所述校准源选择开关和所述接收选择开关均连接,用于生成相应的控制指令并发送,以实现控制所述校准源选择开关和所述接收选择开关分时选通。
可选地,所述接收机还包括存储单元,用于存储采集的数据及相应的时标。
本发明还提供了一种电磁特性测量系统校准方法,采用上述任一项所述的电磁特性测量系统校准装置实现,包括如下步骤:
在预先定标阶段,设置定标体,令接收选择开关选通回波信号,通过接收机采集定标体对应的雷达回波信号数据;
令校准源选择开关选通小功率射频信号且接收选择开关选通来自耦合器的支路信号,通过接收机采集校准信号接收功率数据和校准包络检波信号数据;
令校准源选择开关选通大功率功放耦合信号且接收选择开关选通来自所述耦合器的支路信号,通过接收机采集发射监测功率数据;
在目标测量阶段,设置目标,令接收选择开关选通系统所需接收的回波信号,通过接收机采集至少一组目标对应的雷达回波信号数据;
令校准源选择开关选通小功率射频信号且接收选择开关选通来自耦合器的支路信号,通过接收机采集校准信号接收功率数据和校准包络检波信号数据;
令校准源选择开关选通大功率功放耦合信号且接收选择开关选通来自耦合器的支路信号,通过接收机采集发射监测功率数据;
基于预先定标阶段和目标测量阶段的雷达回波信号数据,计算目标RCS值;
基于目标测量阶段的校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据相较于预先定标阶段对应的变化值,对目标RCS值进行补偿校准。
可选地,所述基于目标测量阶段的校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据相较于预先定标阶段对应的变化值,对目标RCS值进行补偿校准,包括:
基于目标测量阶段相较于预先定标阶段的校准信号接收功率数据的变化值和校准包络检波信号数据的变化值,确定接收端增益变化;
基于目标测量阶段相较于预先定标阶段的发射监测功率数据的变化值,确定发射端功率变化;
基于接收端增益变化及发射端功率变化,对目标RCS值进行补偿校准。
可选地,在目标测量阶段,若通过接收机采集多组目标对应的雷达回波信号数据,则在采集雷达回波信号数据的间隙中,定期采集校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并对目标RCS值进行补偿校准;
设采集的雷达回波信号数据的时标为:t1、t2、……、tn,时间间隔为Δt,则定期采集校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据的时间间隔为Δtc,Δtc=kΔt,k≥1,校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据的时标为:tc1、tc2、……、tcm,n=km,n≥1,m≥1。
可选地,所述定期采集校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并对目标RCS值进行补偿校准,包括:
将采集到的雷达回波信号数据按照时标分为m组,对于其中第i组,基于时标为tci的校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据的相较于预先定标阶段对应的变化值,对时标为t(i-1)k+1、t(i-1)k+2、……、t(i-1)k+k雷达回波信号数据所对应的目标RCS值进行补偿校准。
可选地,所述定期采集校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并对目标RCS值进行补偿校准,包括:
基于采集时标上最接近的一组校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据相较于预先定标阶段对应的变化值,对雷达回波信号数据所对应的目标RCS值进行补偿校准。
可选地,所述的电磁特性测量系统校准方法还包括:
若目标测量阶段的发射监测功率数据相较于预先定标阶段对应的变化值超出预设范围,则生成警报并予以显示。
本发明的上述技术方案具有如下优点:本发明提供了一种电磁特性测量系统校准装置及校准方法,本发明以小功率射频信号作为校准信号,在系统使用过程中,通过校准信号对应的变化值监测并补偿系统的接收性能,并利用大功率功放耦合信号监测系统的发射性能变化,最终实现对电磁特性测量系统测得的目标RCS值进行补偿校准,消除发射功率参数变化及接收机增益状态变化等因素造成的偏差,从而提高电磁特性测量系统测量精度。
附图说明
图1是本发明实施例中一种电磁特性测量系统校准装置结构示意图;
图2是本发明实施例中一种电磁特性测量系统校准方法步骤示意图。
图中:1:校准源选择开关;2:衰减器;3:延时线;4:耦合器;5:检波器;6:接收选择开关;7:接收机;8:时统。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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的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。
如前所述,电磁特性测量系统的定标公式应用前提是系统雷达发射功率等参数不变,但在实际使用过程中,如某些特殊应用条件下,发射功率参数是变化的,因此有必要对发射功率进行监测记录并补偿校准。此外,若定标和测量在同一时刻进行,则系统中雷达接收机增益等状态变化不影响测量精度,但实际应用时受限于环境条件,无法做到实时定标,则有必要对雷达接收机增益等状态变化进行补偿校准。有鉴于此,本发明提供了一种校准装置及校准方法,定期采集雷达回波信号数据、校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并基于采集的数据实现补偿校准。
下面详述本发明的技术方案。
如图1所示,本发明实施例提供了一种电磁特性测量系统校准装置,包括校准源选择开关1、衰减器2、延时线3、耦合器4、检波器5、接收选择开关6、接收机7和时统8;其中:
校准源选择开关1与电磁特性测量系统中的发射机连接,用于分时选通来自发射机的小功率射频信号和大功率功放耦合信号,作为输入信号传输至衰减器2;
衰减器2与校准源选择开关1连接,用于对输入信号进行功率调节,以匹配检波器5的检波动态范围,并将功率调节后的输入信号输出至延时线3;
延时线3与衰减器2连接,用于对功率调节后的输入信号进行延时,使得输入信号在时间轴上与系统的发射信号分开,避免泄漏的发射信号干扰输入信号耦合,并将延时后的输入信号输出至耦合器4;
耦合器4与延时线3连接,用于对延时后的输入信号进行定向耦合,并将耦合后得到的主路信号输出至检波器5,耦合后得到的支路信号输出至接收选择开关6;
检波器5与耦合器4连接,用于对耦合器4馈入的主路信号进行射频包络检波,得到包络检波信号,输出至接收机7;
接收选择开关6与耦合器4及电磁特性测量系统中的接收天线分别连接,用于分时选通来自耦合器4的支路信号和系统所需接收的回波信号,传输至接收机7;
接收机7与检波器5及接收选择开关6均连接,用于采集雷达回波信号数据、校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并基于采集的数据实现补偿校准;其中,雷达回波信号数据采集于接收选择开关6选通系统所需接收的回波信号的情况;校准信号接收功率数据和校准包络检波信号数据采集于校准源选择开关1选通小功率射频信号且接收选择开关6选通来自耦合器4的支路信号的情况,校准信号接收功率数据为接收机7对输入的支路信号的采集结果,校准包络检波信号数据为接收机7对输入的包络检波信号的采集结果;发射监测功率数据采集于校准源选择开关1选通大功率功放耦合信号且接收选择开关6选通来自耦合器4的支路信号的情况,发射监测功率数据为接收机7对输入的支路信号的采集结果;
时统8与接收机7连接,用于对接收机7进行授时,对接收机7采集的数据打时标,以确定采集时间。
本发明能够监测电磁特性测量系统雷达发射链路与接收链路的性能变化,对测量数据进行发射功率变化和接收性能变化补偿校准,提高电磁特性测量系统测量精度。
进一步地,电磁特性测量系统中,小功率射频信号经电磁特性测量系统发射端的功放耦合后,得到大功率功放耦合信号,大功率功放耦合信号用于通过天线向目标发射。电磁特性测量系统中发射机提供的、未经放大的小功率射频信号具有稳定性高的特点,作为校准信号,能够更为可靠、准确地修正接收链路性能变化;经过放大后的大功率功放耦合信号为该系统实际向目标发射的信号,通过监测大功率功放耦合信号的功率值,能够获知发射链路性能变化。可选地,如有需要,接收机7也可进一步获取对大功率功放耦合信号的包络检波信号,即,校准源选择开关1选通大功率功放耦合信号且接收选择开关6选通来自耦合器4的支路信号的情况下,接收机7对输入的包络检波信号采集结果。
可选地,接收机7包括控制采集单元,控制采集单元与校准源选择开关1和接收选择开关6均连接,用于生成相应的控制指令并发送,以实现控制校准源选择开关1和接收选择开关6分时选通,如令接收选择开关6选通回波信号,或校准源选择开关1选通小功率射频信号且接收选择开关6选通支路信号等。
进一步地,接收机7还包括存储单元,存储单元用于存储采集的数据及相应的时标。
可选地,接收机7在预先标定阶段采集定标体对应的雷达回波信号数据,并采集当前时段的校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,做为校准的基准数据;
接收机7还用于在目标测量阶段采集目标对应的雷达回波信号数据,并定期采集不同时段的校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,以便对不同时段采集的雷达回波信号数据进行补偿。
如图2所示,本发明还提供了一种电磁特性测量系统校准方法,采用如上述任一项实施方式所述的电磁特性测量系统校准装置实现,具体包括如下步骤:
步骤200,在预先定标阶段,设置定标体,令电磁特性测量系统校准装置的接收选择开关6选通系统所需接收的回波信号,通过接收机7采集定标体对应的雷达回波信号数据Prc
步骤202,令校准源选择开关1选通小功率射频信号且接收选择开关6选通来自耦合器4的支路信号,通过接收机7采集校准信号接收功率数据和校准包络检波信号数据其中,校准信号接收功率数据为接收机7对输入的支路信号的采集结果,校准包络检波信号数据为接收机7对输入的包络检波信号的采集结果;
步骤204,令校准源选择开关1选通大功率功放耦合信号且接收选择开关6选通来自耦合器4的支路信号,通过接收机7采集发射监测功率数据发射监测功率数据为接收机7对耦合器4输入的支路信号的采集结果;
步骤206,在目标测量阶段,设置待测量的目标,令接收选择开关6选通系统所需接收的回波信号,通过接收机7采集至少一组目标对应的雷达回波信号数据Prj;此步骤中,通常可周期性地测得多组雷达回波信号数据,即获得{Prj}j,j=1,2,...,n,n≥1;
步骤208,令校准源选择开关1选通小功率射频信号且接收选择开关6选通来自耦合器4的支路信号,通过接收机7采集校准信号接收功率数据Pr ci和校准包络检波信号数据Pr cdi;其中,校准信号接收功率数据Pr ci为接收机7对输入的支路信号的采集结果,校准包络检波信号数据Pr cdi为接收机7对输入的包络检波信号的采集结果;
步骤210,令校准源选择开关1选通大功率功放耦合信号且接收选择开关6选通来自耦合器4的支路信号,通过接收机7采集发射监测功率数据Pt i;发射监测功率数据Pt i为接收机7对耦合器4输入的支路信号的采集结果;
步骤212,基于预先定标阶段的雷达回波信号数据Prc和目标测量阶段的雷达回波信号数据Prj,根据电磁特性测量系统的定标公式计算目标RCS值;
步骤214,基于目标测量阶段的校准信号接收功率数据Pr ci、校准包络检波信号数据Pr cdi及发射监测功率数据Pt i相较于预先定标阶段对应的变化值(即,及ΔPt i=Pt 0-Pt i),对计算所得的目标RCS值进行补偿校准。
进一步地,步骤214具体包括:
基于目标测量阶段相较于预先定标阶段的校准信号接收功率数据的变化值和目标测量阶段相较于预先定标阶段的校准包络检波信号数据的变化值确定接收端增益变化
基于目标测量阶段相较于预先定标阶段的发射监测功率数据的变化值,确定发射端功率变化ΔPt i=Pt 0-Pt i
基于接收端增益变化及发射端功率变化,对目标RCS值进行补偿校准,补偿后目标RCS值为其中,σ表示步骤212计算所得的、未经校准补偿的目标RCS值。
本发明提供的电磁特性测量系统校准方法利用小功率射频信号对应的功率数据和包络检波对接收端增益误差进行校准,且考虑了发射端功率变化而引起的偏差,通过延时及定向耦合,避免系统发射信号泄漏,影响监测发射功率,能够更为准确地测量发射功率数值,并基于接收端增益变化及发射端功率变化对测量结果进行补偿校准,最终获得更准确、可靠地目标RCS值。
进一步地,该电磁特性测量系统校准方法中,为实现对不同时刻雷达回波信号数据的校准补偿,在目标测量阶段,若通过接收机7采集多组目标对应的雷达回波信号数据,则在采集雷达回波信号数据的间隙中,定期地采集校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并对目标RCS值进行补偿校准;即,在重复测量目标数据的同时,定期重复步骤208至步骤214,以便用及时更新的补偿用数据(即校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据)补偿所测得的不同时刻雷达回波信号数据。
考虑到相比目标姿态等变化,发射功率、测量雷达状态变化是一个慢时间维变化,因此在实际工作时,可测量一小段时间后再将接收选择开关6切换至校准支路(即耦合器4及检波器5),监测发射功率和接收性能变化,降低后期校准工作量。可选地,设采集的雷达回波信号数据的时标为:t1、t2、……、tn,时间间隔为Δt,则定期采集校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据的时间间隔为Δtc,Δtc=kΔt,k≥1,校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据的时标为:tc1、tc2、……、tcm,n=km,n≥1,m≥1。
进一步地,定期采集校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并对目标RCS值进行补偿校准,包括:
将采集到的雷达回波信号数据按照时标分为m组,对于其中第i组,基于时标为tci的校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据的相较于预先定标阶段对应的变化值,对时标为t(i-1)k+1、t(i-1)k+2、……、t(i-1)k+k雷达回波信号数据所对应的目标RCS值进行补偿校准。即,在t1、t2、……、tk期间的目标回波数据可用tc1时刻的发射功率和接收性能变化监测数据补偿校准,tk+1、tk+2、……、t2k期间的目标回波数据可用tc2时刻的发射功率和接收性能变化监测数据补偿校准,以此类推。
该实施方式中,目标测量阶段,接收目标回波信号,采集记录回波数据为Pr1、Pr2、……、Prn;每间隔Δtc=kΔt时刻采集记录一组校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据:
校准信号接收功率数据:Pr c1、Pr c2、……、Pr cm
校准包络检波信号数据:Pr cd1、Pr cd2、……、Pr cdm
发射监测功率数据:Pt 1、Pt 2、……、Pt m
可得到校准信号接收功率数据变化值:
校准包络检波信号数据变化值:
发射监测功率数据变化值:ΔPt i=Pt 0-Pt i(i=1、2、……、m);
则接收端增益变化为:
根据定标公式,第j个时刻系统处理得到的目标RCS值σj为:
其中,Prj为第j个时刻系统测得目标对应的回波信号功率;Prc为定标体对应的回波信号功率;Rj为第j个时刻目标测试距离;Rc为定标体测试距离;σc为定标体理论RCS值。
可选地,定期采集校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并对目标RCS值进行补偿校准,也可包括:
基于采集时标上最接近的一组校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据相较于预先定标阶段对应的变化值,对雷达回波信号数据所对应的目标RCS值进行补偿校准。例如,在t1、t2、……、tk及tk+1、tk+2、……、tk+|k/2|期间的目标回波数据可用tc1时刻的发射功率和接收性能变化监测数据补偿校准,tk+|k/2|+1、tk+2、……、t2k+|k/2|期间的目标回波数据可用tc2时刻的发射功率和接收性能变化监测数据补偿校准,以此类推。
可选地,该电磁特性测量系统校准方法中,若目标测量阶段的发射监测功率数据相较于预先定标阶段对应的变化值超出预设范围,则生成警报并予以显示。通过监测发射功率并及时向使用者反馈警报,能够快速发现电磁特性测量系统的异常。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电磁特性测量系统校准装置,其特征在于,包括校准源选择开关、衰减器、延时线、耦合器、检波器、接收选择开关、接收机和时统;其中:
所述校准源选择开关与系统中的发射机连接,用于分时选通来自发射机的小功率射频信号和大功率功放耦合信号,作为输入信号传输至所述衰减器;
所述衰减器与所述校准源选择开关连接,用于对所述输入信号进行功率调节,以匹配所述检波器的检波动态范围;
所述延时线与所述衰减器连接,用于对功率调节后的所述输入信号进行延时,使得所述输入信号在时间轴上与发射信号分开;
所述耦合器与所述延时线连接,用于对延时后的所述输入信号进行定向耦合,并将耦合后的主路信号输出至所述检波器,支路信号输出至所述接收选择开关;
所述检波器与所述耦合器连接,用于对所述主路信号进行射频包络检波,得到包络检波信号,输出至所述接收机;
所述接收选择开关与所述耦合器及系统中的接收天线分别连接,用于分时选通来自所述耦合器的支路信号和系统所需接收的回波信号,传输至所述接收机;
所述接收机与所述检波器及所述接收选择开关均连接,用于采集雷达回波信号数据、校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并基于采集的数据实现补偿校准;其中,所述雷达回波信号数据采集于所述接收选择开关选通回波信号的情况;所述校准信号接收功率数据和所述校准包络检波信号数据采集于所述校准源选择开关选通所述小功率射频信号且所述接收选择开关选通支路信号的情况,所述校准信号接收功率数据为所述接收机对支路信号的采集结果,所述校准包络检波信号数据为所述接收机对包络检波信号的采集结果;所述发射监测功率数据采集于所述校准源选择开关选通所述大功率功放耦合信号且所述接收选择开关选通来自所述耦合器的支路信号的情况,为所述接收机对支路信号的采集结果;
所述时统与所述接收机连接,用于对所述接收机采集的数据打时标。
2.根据权利要求1所述的电磁特性测量系统校准装置,其特征在于:所述小功率射频信号经电磁特性测量系统发射端的功放耦合后,得到所述大功率功放耦合信号,所述大功率功放耦合信号用于通过天线向目标发射。
3.根据权利要求1所述的电磁特性测量系统校准装置,其特征在于:所述接收机包括控制采集单元,与所述校准源选择开关和所述接收选择开关均连接,用于生成相应的控制指令并发送,以实现控制所述校准源选择开关和所述接收选择开关分时选通。
4.根据权利要求3所述的电磁特性测量系统校准装置,其特征在于:所述接收机还包括存储单元,用于存储采集的数据及相应的时标。
5.一种电磁特性测量系统校准方法,其特征在于,采用如权利要求1-4任一项所述的电磁特性测量系统校准装置实现,包括如下步骤:
在预先定标阶段,设置定标体,令接收选择开关选通回波信号,通过接收机采集定标体对应的雷达回波信号数据;
令校准源选择开关选通小功率射频信号且接收选择开关选通来自耦合器的支路信号,通过接收机采集校准信号接收功率数据和校准包络检波信号数据;
令校准源选择开关选通大功率功放耦合信号且接收选择开关选通来自所述耦合器的支路信号,通过接收机采集发射监测功率数据;
在目标测量阶段,设置目标,令接收选择开关选通系统所需接收的回波信号,通过接收机采集至少一组目标对应的雷达回波信号数据;
令校准源选择开关选通小功率射频信号且接收选择开关选通来自耦合器的支路信号,通过接收机采集校准信号接收功率数据和校准包络检波信号数据;
令校准源选择开关选通大功率功放耦合信号且接收选择开关选通来自耦合器的支路信号,通过接收机采集发射监测功率数据;
基于预先定标阶段和目标测量阶段的雷达回波信号数据,计算目标RCS值;
基于目标测量阶段的校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据相较于预先定标阶段对应的变化值,对目标RCS值进行补偿校准。
6.根据权利要求5所述的电磁特性测量系统校准方法,其特征在于,
所述基于目标测量阶段的校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据相较于预先定标阶段对应的变化值,对目标RCS值进行补偿校准,包括:
基于目标测量阶段相较于预先定标阶段的校准信号接收功率数据的变化值和校准包络检波信号数据的变化值,确定接收端增益变化;
基于目标测量阶段相较于预先定标阶段的发射监测功率数据的变化值,确定发射端功率变化;
基于接收端增益变化及发射端功率变化,对目标RCS值进行补偿校准。
7.根据权利要求6所述的电磁特性测量系统校准方法,其特征在于:
在目标测量阶段,若通过接收机采集多组目标对应的雷达回波信号数据,则在采集雷达回波信号数据的间隙中,定期采集校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并对目标RCS值进行补偿校准;
设采集的雷达回波信号数据的时标为:t1、t2、……、tn,时间间隔为Δt,则定期采集校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据的时间间隔为Δtc,Δtc=kΔt,k≥1,校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据的时标为:tc1、tc2、……、tcm,n=km,n≥1,m≥1。
8.根据权利要求7所述的电磁特性测量系统校准方法,其特征在于,
所述定期采集校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并对目标RCS值进行补偿校准,包括:
将采集到的雷达回波信号数据按照时标分为m组,对于其中第i组,基于时标为tci的校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据的相较于预先定标阶段对应的变化值,对时标为t(i-1)k+1、t(i-1)k+2、……、t(i-1)k+k雷达回波信号数据所对应的目标RCS值进行补偿校准。
9.根据权利要求7所述的电磁特性测量系统校准方法,其特征在于,
所述定期采集校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据,并对目标RCS值进行补偿校准,包括:
基于采集时标上最接近的一组校准信号接收功率数据、校准包络检波信号数据及发射监测功率数据相较于预先定标阶段对应的变化值,对雷达回波信号数据所对应的目标RCS值进行补偿校准。
10.根据权利要求5所述的电磁特性测量系统校准方法,其特征在于,还包括:
若目标测量阶段的发射监测功率数据相较于预先定标阶段对应的变化值超出预设范围,则生成警报并予以显示。
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