CN117420520B - 基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法，属于敌我识别系统中二次雷达询问天线检测领域，包括步骤：询问天线在按固定转速旋转的同时，询问机以一定的询问频率发射询问信号，询问天线接收到目标的应答信号后，通过和差器将信号分为和、差两路信号，送往询问机主机进行处理，得到和、差两路信号脉冲的幅度，通过鉴相得到相位信息。在天线旋转的过程中，得到多组不同的和、差幅度值与相位信息，利用这些信息绘制天线方向图，判断天线方向图是否正确，最后进行单脉冲测角，根据测角值再辅助天线自检情况，判断天线性能是否正常。本发明解决了在实际使用中，天线不宜拆卸，无法方便快速地对天线性能进行检测的问题。

Description

基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法

技术领域

本发明涉及敌我识别系统中二次雷达询问天线检测领域，更为具体的，涉及一种基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法。

背景技术

敌我识别系统询问部分主要由询问天线和询问主机两部分组成，询问天线安装在舱外，询问主机安装在设备舱内。从以往的经验来看，在使用过程中，舱外设备受天气、外力、气候等因素的影响比较大，相对舱内设备比较容易出问题，如进水，被撞击，组件损坏，内部电缆损坏等。

现阶段询问天线的检测手段比较单一，只能通过一般自检和闭环自检进行检测，现有检测手段无法完整地对天线整体性能的进行判断。为了保证询问的距离和询问的效果，一般来说询问天线安装的位置都较高，不易拆卸，要把询问天线整体拆卸下来进行检测，工作量比较大，而且天线外场无法进行检测，需要返场到暗室进行检测，在不能确定是否是询问天线问题的情况下，冒然拆卸天线，耗时又耗力。

因此，如何在实际使用中快速、简单、准确地对天线故障进行确认和定位，已经成为一个迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法，针对敌我识别系统出现故障时，难以快速、便捷地判断是否为二次雷达询问天线故障的技术问题，提供了一种快速、简单、准确地询问天线故障检测方案。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法，包括以下步骤：

S1，二次雷达询问天线在按固定转速旋转的同时，询问机以设定的询问频率通过询问天线发射询问信号，当目标进入询问波束范围后，将对询问信号进行应答，询问天线接收到目标的应答信号后，通过和差器将应答信号分为和信号与差信号；

S2，询问机主机收到和信号与差信号后进行处理，得到和、差两路信号脉冲的幅度，通过鉴相得到相位信息；

S3，在天线旋转的过程中，一个目标在询问天线不同的指向情况下连续多次被询问到，得到多组不同的和、差幅度值与相位信息，利用这些信息绘制天线方向图，判断天线方向图是否正确；

S4，根据天线OBA表，利用和差幅度和相位信息进行单脉冲测角，根据测角值判断天线性能是否正常。

进一步地，在步骤S1中，在通过和差器将应答信号分为和信号与差信号后，还包括子步骤：将和信号与差信号送往询问机主机进行处理。

进一步地，在步骤S1中，当二次雷达询问天线在按固定转速旋转的过程中，目标仅在询问天线主波束范围内收到询问后，才进行应答，其他方向不进行应答。

进一步地，在步骤S2中，所述询问机主机收到和信号与差信号后进行处理具体包括滤波、放大、混频和采样处理。

进一步地，在步骤S2中，在通过鉴相得到相位信息后，还包括子步骤：判断出目标在天线法线的左边还是右边。

进一步地，在步骤S3中，所述判断天线方向图是否正确具体包括子步骤：利用绘制出的波束范围内的天线方向图与天线本来的天线方向图进行比较，初步判断天线性能是否正确。

进一步地，在步骤S4中，所述根据测角值判断天线性能是否正常具体包括子步骤：根据测角值以及天线自检情况判断天线性能是否正常。

进一步地，所述根据测角值以及天线自检情况判断天线性能是否正常，具体包括子步骤：将多次询问得到的目标角度进行判断，如果这些目标角度值在误差范围内，则判定询问天线正常，否则判定询问天线有故障。

进一步地，所述根据测角值以及天线自检情况判断天线性能是否正常，具体包括子步骤：根据测角值再辅助以天线自检和闭环自检的情况，对天线故障进行定位。

本发明的有益效果包括：

本发明利用信号处理中的信号脉冲和、差幅度、相位信息，根据天线方向图，结合单脉冲测角对天线性能进行判断，不需要对天线进行拆卸，不需要额外接线，也不需要借助其它仪器，适合在外场和实际使用过程中，快速地对天线性能进行检测，使用方便，可以广泛应用于各种二次雷达询问天线的检测。

本发明提供了一种在实际使用中，利用信号处理信息方便快捷地检测二次雷达询问天线性能的方法，解决了在实际使用中，天线不宜拆卸，无法方便快速地对天线性能进行检测的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法原理框图；

图2为本发明实施例中二次雷达询问天线的天线方向图示意图；需要说明的是，图2中横、纵坐标的标题不需要，主要看形状；

图3为本发明实施例中实际应用中采集的信号处理数据绘制的二次雷达询问天线方向图，需要说明的是，图3中横、纵坐标的标题不需要，主要看形状。

具体实施方式

本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。

在具体实施方式中，图1所示的原理框图中，介绍了本发明方法的处理流程，具体包括如下步骤：

S1，询问天线收到应答信号后，利用和差器将应答信号分为和、差两路，并送往询问机主机进行处理。

S2，通过接收机模块对信号进行滤波、放大、混频处理后，将射频信号变为和、差两路中频信号送信号处理模块。信号处理模块收到和、差两路中频信号后，进行采样，波形整理，并根据询问模式对应的应答信号进行解码，最终得到和、差两路信号脉冲的幅度、以及相位信息。

S3，由于询问天线在旋转过程中，询问机会不停地发射询问信号，而询问天线的波束是有一定宽度的，在这个范围内，同一个目标会在询问天线不同的指向情况下连续多次被询问到，目标在收到询问信号后，都会进行应答，这样在一个扫描波束下，询问机可以得到同一个目标多组不同的和、差幅度值与相位信息，利用这些信息可以绘制出波束范围内的天线方向图，将这一段天线方向图与天线本来的天线方向图进行比较，初步判断天线性能是否正确。

S4，根据天线OBA表，利用信号的和差幅度、相位信息以及天线指向角度进行单脉冲测角，最终得到目标的角度信息，将多次询问得到的目标角度进行判断，如果这些角度值在误差范围内，则可以判定询问天线正常，否则判定询问天线有故障。根据测角值再辅助以天线一般自检和闭环自检的情况，对天线故障进行定位。

图2所示的天线方向图中，目标在询问天线主波束范围内时，询问机接收到的应答信号和幅度Σ大于差幅度Δ，当目标处于询问天线法向时，Σ幅度最大，而Δ幅度最小，向两边延伸，Σ幅度逐渐减小，而Δ幅度则慢慢变大，且Σ幅度减小的趋势较缓，Δ幅度增大的趋势较急；当目标处于询问天线主波束范围外时，Δ幅度大于Σ幅度。

图3所示的是在实际应用中，根据信号处理得到的一个目标在一次扫描范围内的和、差幅度及相位信息绘制的天线方向图，由于主波束外的目标已经被剔除，图3所绘制的天线方向图仅为主波束内的天线方向图这一部分。从图3中可以看出，和差关系与天线方向图一致。

需要说明的是，在本发明权利要求书中所限定的保护范围内，以下实施例均可以从上述具体实施方式中，例如公开的技术原理，公开的技术特征或隐含公开的技术特征等，以合乎逻辑的任何方式进行组合和/或扩展、替换。

实施例1

一种基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法，包括以下步骤：

S1，二次雷达询问天线在按固定转速旋转的同时，询问机以设定的询问频率通过询问天线发射询问信号，当目标进入询问波束范围后，将对询问信号进行应答，询问天线接收到目标的应答信号后，通过和差器将应答信号分为和信号与差信号；

S2，询问机主机收到和信号与差信号后进行处理，得到和、差两路信号脉冲的幅度，通过鉴相得到相位信息；

S3，在天线旋转的过程中，一个目标在询问天线不同的指向情况下连续多次被询问到，得到多组不同的和、差幅度值与相位信息，利用这些信息绘制天线方向图，判断天线方向图是否正确；

S4，根据天线OBA表，利用和差幅度和相位信息进行单脉冲测角，根据测角值判断天线性能是否正常。

实施例2

在实施例1的基础上，在步骤S1中，在通过和差器将应答信号分为和信号与差信号后，还包括子步骤：将和信号与差信号送往询问机主机进行处理。

实施例3

在实施例1的基础上，在步骤S1中，当二次雷达询问天线在按固定转速旋转的过程中，目标仅在询问天线主波束范围内收到询问后，才进行应答，其他方向不进行应答。

实施例4

在实施例1的基础上，在步骤S2中，所述询问机主机收到和信号与差信号后进行处理具体包括滤波、放大、混频和采样处理。

实施例5

在实施例1的基础上，在步骤S2中，在通过鉴相得到相位信息后，还包括子步骤：判断出目标在天线法线的左边还是右边。

实施例6

在实施例1的基础上，在步骤S3中，所述判断天线方向图是否正确具体包括子步骤：利用绘制出的波束范围内的天线方向图与天线本来的天线方向图进行比较，初步判断天线性能是否正确。

实施例7

在实施例1的基础上，在步骤S4中，所述根据测角值判断天线性能是否正常具体包括子步骤：根据测角值以及天线自检情况判断天线性能是否正常。

实施例8

在实施例7的基础上，所述根据测角值以及天线自检情况判断天线性能是否正常，具体包括子步骤：将多次询问得到的目标角度进行判断，如果这些目标角度值在误差范围内，则判定询问天线正常，否则判定询问天线有故障。

实施例9

在实施例7的基础上，所述根据测角值以及天线自检情况判断天线性能是否正常，具体包括子步骤：根据测角值再辅助以天线自检和闭环自检的情况，对天线故障进行定位。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的方法。

作为另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。

除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，二次雷达询问天线在按固定转速旋转的同时，询问机以设定的询问频率通过询问天线发射询问信号，当目标进入询问波束范围后，将对询问信号进行应答，询问天线接收到目标的应答信号后，通过和差器将应答信号分为和信号与差信号；

S2，询问机主机收到和信号与差信号后进行处理，得到和、差两路信号脉冲的幅度，通过鉴相得到相位信息；

S3，在天线旋转的过程中，一个目标在询问天线不同的指向情况下连续多次被询问到，得到多组不同的和、差幅度值与相位信息，利用这些信息绘制天线方向图，判断天线方向图是否正确；在步骤S3中，所述判断天线方向图是否正确具体包括子步骤：利用绘制出的波束范围内的天线方向图与天线本来的天线方向图进行比较，初步判断天线性能是否正确；

S4，根据天线OBA表，利用和差幅度和相位信息进行单脉冲测角，根据测角值判断天线性能是否正常；在步骤S4中，所述根据测角值判断天线性能是否正常具体包括子步骤：根据测角值以及天线自检情况判断天线性能是否正常；所述根据测角值以及天线自检情况判断天线性能是否正常，具体包括子步骤：将多次询问得到的目标角度进行判断，如果这些目标角度值在误差范围内，则判定询问天线正常，否则判定询问天线有故障。

2.根据权利要求1所述的基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法，其特征在于，在步骤S1中，在通过和差器将应答信号分为和信号与差信号后，还包括子步骤：将和信号与差信号送往询问机主机进行处理。

3.根据权利要求1所述的基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法，其特征在于，在步骤S1中，当二次雷达询问天线在按固定转速旋转的过程中，目标仅在询问天线主波束范围内收到询问后，才进行应答，其他方向不进行应答。

4.根据权利要求1所述的基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法，其特征在于，在步骤S2中，所述询问机主机收到和信号与差信号后进行处理具体包括滤波、放大、混频和采样处理。

5.根据权利要求1所述的基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法，其特征在于，在步骤S2中，在通过鉴相得到相位信息后，还包括子步骤：判断出目标在天线法线的左边还是右边。

6.根据权利要求1所述的基于信号处理信息的二次雷达询问天线检测方法，其特征在于，所述根据测角值以及天线自检情况判断天线性能是否正常，具体包括子步骤：根据测角值再辅助以天线自检和闭环自检的情况，对天线故障进行定位。