一种GEOSAR接收通道幅相配准方法与流程 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术一种geo sar接收通道幅相配准方法技术领域1.本发明涉及微波成像卫星总体设计技术领域，具体涉及一种geo sar接收通道幅相配准方法。背景技术：2.geo sar的接收系统一般采用多通道合成的方式，接收通道的合成效率受接收信号的幅度和相位(简称“幅相”)影响较大，若接收信号的幅相与设计值不一致，会使馈源网络接收通道间失配，导致接收波束指向发生偏差、天线接收方向图增益下降，最终引起sar图像的系统灵敏度和模糊度等指标下降。3.因此，目前亟需一种geo sar接收通道幅相配准方法，能够避免馈源网络接收通道间失配，导致接收波束指向发生偏差、天线接收方向图增益下降，最终引起sar图像的系统灵敏度和模糊度下降的问题。技术实现要素：4.有鉴于此，本发明提供了一种geo sar接收通道幅相配准方法，统筹考虑了单机及电缆的固有幅相误差、温度变化对幅相的影响、接收波束所需的幅相加权值等因素，能够确保接收通道的幅相精准可控。5.为实现上述发明目的，本发明的技术方案为：6.一种geo sar接收通道幅相配准方法，其特征在于，包括：7.步骤一：根据卫星构型布局确定接收通道各级电缆长度。8.步骤二：建立接收通道各单机和电缆的幅相值与温度的对应关系。9.步骤三：获取常温下各接收通道的幅度和相位。10.步骤四：确定形成接收波束所需的幅相加权值。11.步骤五：确定幅相调节器的幅相初始值。12.步骤六：在卫星上布设单机和电缆的温度测点。13.步骤七：接收通道实时幅相调节。14.进一步的，步骤四的具体方式为：根据观测任务需求，确定接收波束所需的幅度加权值drn和相位加权值αrn，1≤n≤n。15.进一步的，步骤五的具体方式为：根据各接收通道常温下实测的幅相值以及接收波束所需的幅相加权值，计算幅相调节器的幅度初始值为drn×ar01/ar0n、相位初始值为αrn+θr01-θr0n，将相应数值写入幅相调节器。16.进一步的，步骤六的具体方式为：在卫星上布设单机和电缆的温度测点，将这些温度测点引到温度采集处理器，在轨可实时获取各单机和电缆的温度。17.进一步的，步骤七的具体方式为：接收系统启动工作后，温度采集处理器将实时采集到的各单机和电缆的温度值输出给幅相调节器，幅相调节器利用已经预先存好的幅相与温度的映射关系，计算当前温度下各接收通道上单机和电缆的累计幅度值：18.arn＝ar1n×ar2n×ar低噪放n×ar3n19.θrn＝θr1n+θr2n+θr低噪放n+θr3n20.其中，ar1n、ar2n、ar低噪放n、ar3n分别表示第一级电缆、第二级电缆、低噪放、第三级电缆的幅度值，θr1n、θr2n、θr低噪放n、θr3n分别表示第一级电缆、第二级电缆、低噪放、第三级电缆的相位值；21.幅相调节器最终给出幅度当前值为drn×ar01/arn、相位当前值为αrn+θr01-θrn，实时对信号幅相进行调节。22.有益效果：23.1、本发明提出一种geo sar接收通道幅相配准方法，根据卫星构型布局确定接收通道各级电缆长度，建立接收通道各单机和电缆的幅相值与温度的对应关系，获取常温下各接收通道的幅度和相位，确定形成接收波束所需的幅相加权值，确定幅相调节器的幅相初始值，在卫星上布设单机和电缆的温度测点，接收通道实时幅相调节。24.2、本发明统筹考虑了单机及电缆的固有幅相误差、温度变化对幅相的影响、接收波束所需的幅相加权值等因素，确保接收通道的幅相精准可控。25.3、本发明能够避免馈源网络接收通道间失配，导致接收波束指向发生偏差、天线接收方向图增益下降，最终引起sar图像的系统灵敏度和模糊度下降的问题。附图说明26.图1为geo sar接收通道的连接示意图。具体实施方式27.下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。28.如图1所示，geo sar接收通道幅相配准的工作过程如下：29.天线接收从地面反射的无线信号并将信号馈入馈源网络，馈源网路对来自天线的无线信号进行接收并将信号通过有线的方式馈入低噪放，低噪放对来自馈源网络的信号进行第一次放大，温度采集处理器将采集到的当前各单机和电缆的温度值输出给幅相调节器，幅相调节器根据来自温度采集处理器的温度值和预存的幅相值对幅相进行调节后将信号馈入合路器，合路器将输入的信号进行合成后馈送至接收机，接收机对信号进行第二次放大。图1为geo sar接收通道的连接关系图，各组成部分的功能说明如下：30.天线：将从地面反射的无线信号馈入馈源网络。31.馈源网路：对来自天线的无线信号进行接收，并将信号通过有线的方式馈入低噪放。32.低噪放：对来自馈源网络的信号进行第一次放大，并将信号馈入幅相调节器。33.温度采集处理器：用于采集各单机和电缆的当前温度值，并将温度值输出给幅相调节器。34.幅相调节器：用于存储初始幅相值(含各接收通道常温下实测的幅相值以及接收波束所需的幅相加权值)和接收通道各单机和电缆在不同温度下的幅相值(各单机、电缆在不同温度下的幅相值由单机和电缆的研制方测量后提供)，并接收温度采集处理器输出的当前温度值，计算得到当前温度下的最终幅相值。35.合路器：用于将输入信号进行合成后馈送至接收机。36.接收机：接收来自合路器的信号，对接收信号进行第二次放大。37.本发明具体包含以下步骤：38.1)步骤一：根据卫星构型布局确定接收通道各级电缆长度：39.根据卫星的构型布局图，测量接收通道各段电缆的长度r1n、r2n、r3n(1≤n≤n)，启动电缆投产。例如，r11为馈源网络第一个输出通道对应的接插件与低噪放1输入通道对应的接插件之间的电缆长度，其他同理。40.2)步骤二：建立接收通道各单机和电缆的幅相值与温度的对应关系：41.由接收通道各单机和电缆研制方测量并给出各单机和电缆在不同温度下的幅相值，将该对应关系存储于温度采集处理器中。42.3)步骤三：获取常温下各接收通道的幅度和相位：43.待所有接收通道的单机和电缆组装完毕后，测量各接收通道的幅度ar0n(1≤n≤n)和相位θr0n(1≤n≤n)。44.4)步骤四：确定形成接收波束所需的幅相加权值：45.根据观测任务需求，确定接收波束所需的幅度加权值drn(1≤n≤n)和相位加权值αrn(1≤n≤n)。例如，加权方式可采用sinc函数。46.5)步骤五：确定幅相调节器的幅相初始值：47.根据各接收通道常温下实测的幅相值以及接收波束所需的幅相加权值，计算幅相调节器的幅度初始值为drn×ar01/ar0n(1≤n≤n)、相位初始值为αrn+θr01-θr0n(1≤n≤n)，将相应数值写入幅相调节器。48.6)步骤六：在卫星上布设单机和电缆的温度测点：49.在卫星上布设单机和电缆的温度测点(例如，采用粘贴热敏电阻的方式)，将这些温度测点引到温度采集处理器，在轨可实时获取各单机和电缆的温度。50.7)步骤七：接收通道实时幅相调节：51.接收系统启动工作后，温度采集处理器将实时采集到的各单机和电缆的温度值输出给幅相调节器，幅相调节器利用已经预先存好的幅相与温度的映射关系，计算当前温度下各接收通道上单机和电缆的累计幅度值：52.arn＝ar1n×ar2n×ar低噪放n×ar3n(1≤n≤n)53.θrn＝θr1n+θr2n+θr低噪放n+θr3n(1≤n≤n)54.其中，ar1n、ar2n、ar低噪放n、ar3n分别表示第一级电缆、第二级电缆、低噪放、第三级电缆的幅度值，θr1n、θr2n、θr低噪放n、θr3n分别表示第一级电缆、第二级电缆、低噪放、第三级电缆的相位值。55.幅相调节器最终给出幅度当前值为drn×ar01/arn(1≤n≤n)、相位当前值为αrn+θr01-θrn(1≤n≤n)，实时对信号幅相进行调节。56.综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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