一種角跟蹤接收機(jī)及其獲取角誤差信號(hào)的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種角跟蹤接收機(jī)及其獲取角誤差信號(hào)的方法和裝置。所述方法包括：產(chǎn)生角跟蹤接收機(jī)中的和路信號(hào)和差路信號(hào)，所處差路信號(hào)中包含隨時(shí)間變化的θ(t)與α(t)的信息；將所述和路信號(hào)與所述差路信號(hào)合路處理得到合路信號(hào)；然后檢波得到所述合路信號(hào)的信號(hào)幅度，所述信號(hào)幅度包含所述θ(t)與α(t)的信息；最后從所述合路信號(hào)的信號(hào)幅度中提取出包含所述θ(t)與α(t)的角誤差信號(hào)。本發(fā)明的技術(shù)方案，通過考慮角跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信號(hào)過程中角誤差動(dòng)態(tài)改變的實(shí)際情況，在差路信號(hào)產(chǎn)生過程引入隨時(shí)間變化的θ(t)與α(t)信息，從而經(jīng)過合路處理和檢波處理后，提取出包含所述θ(t)與α(t)的角誤差信息，解決在跟蹤目標(biāo)移動(dòng)較快的情況下，靜態(tài)分析方法導(dǎo)致較大分析誤差的問題。
【專利說(shuō)明】一種角跟蹤接收機(jī)及其獲取角誤差信號(hào)的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信測(cè)控【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種角跟蹤接收機(jī)及其獲取角誤差信號(hào) 的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著空間技術(shù)的發(fā)展，載人航天器、空間站、高數(shù)據(jù)率傳輸和多目標(biāo)服務(wù)隊(duì)航天器 的跟蹤與通信系統(tǒng)提出了更高的要求，為此，多個(gè)國(guó)家先后發(fā)展了中繼衛(wèi)星系統(tǒng)以滿足更 高需求。中繼星一般均設(shè)計(jì)有自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，以為服務(wù)對(duì)象提供穩(wěn)定的高質(zhì)量服務(wù)，自動(dòng)跟 蹤系統(tǒng)中，角跟蹤接收機(jī)是核心單機(jī)之一，其功能是對(duì)自跟蹤天線傳來(lái)的信號(hào)進(jìn)行合路、濾 波、下變頻、自動(dòng)增益控制處理，最終解調(diào)出方位和俯仰誤差信號(hào)，輸出給天線控制器。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)角跟蹤接收機(jī)的研究均集中于角跟蹤接收機(jī)靜態(tài)跟蹤過程，即角 跟蹤接收機(jī)輸出一次方位、俯仰誤差的測(cè)角過程中跟蹤目標(biāo)相對(duì)于我方跟蹤天線是靜止不 動(dòng)的，這樣的假設(shè)簡(jiǎn)化了跟蹤接收機(jī)測(cè)角精度分析過程，在跟蹤目標(biāo)相對(duì)于跟蹤天線運(yùn)動(dòng) 緩慢時(shí)近似有效。然而，在跟蹤目標(biāo)移動(dòng)較快的情況下，靜態(tài)分析方法可能導(dǎo)致較大的分析 誤差，進(jìn)而誤判角跟蹤接收機(jī)的實(shí)際性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供的一種角跟蹤接收機(jī)及其獲取角誤差信號(hào)的方法和裝置，以解決跟蹤 目標(biāo)移動(dòng)較快情況下，靜態(tài)分析方法導(dǎo)致較大分析誤差的問題。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] -方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種角跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信號(hào)的方法，包括：
[0007] 產(chǎn)生角跟蹤接收機(jī)中的和路信號(hào)；
[0008] 產(chǎn)生角跟蹤接收機(jī)中的差路信號(hào)，所述差路信號(hào)中包含隨時(shí)間變化的Θ (t)與 a⑴的信息，其中，Θ⑴為天線電軸偏差角，a⑴為跟蹤目標(biāo)在所在坐標(biāo)平面的水平方 向偏差角；
[0009] 將所述和路信號(hào)與所述差路信號(hào)合路處理得到合路信號(hào)；
[0010] 檢波得到所述合路信號(hào)的信號(hào)幅度，所述信號(hào)幅度包含所述Θ (t)與a (t)的信 息；
[0011] 從所述合路信號(hào)的信號(hào)幅度中提取出包含所述Θ (t)與a (t)的角誤差信號(hào)。
[0012] 另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種角跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信號(hào)的裝置，包 括：
[0013] 和路信號(hào)產(chǎn)生單元，適于產(chǎn)生角跟蹤接收機(jī)中的和路信號(hào)；
[0014] 差路信號(hào)產(chǎn)生單元，適于產(chǎn)生角跟蹤接收機(jī)中的差路信號(hào)，所述差路信號(hào)中包含 隨時(shí)間變化的Θ (t)與a (t)的信息，其中，Θ (t)為天線電軸偏差角，a (t)為跟蹤目標(biāo)在 所在坐標(biāo)平面的水平方向偏差角；
[0015] 合路單元，適于將所述和路信號(hào)與所述差路信號(hào)合路處理得到合路信號(hào)；
[0016] 檢波單元，適于檢波得到所述合路信號(hào)的信號(hào)幅度，所述信號(hào)幅度包含所述Θ (t) 與a⑴的信息；
[0017] 提取單元，適于從所述合路信號(hào)的信號(hào)幅度中提取出包含所述Θ⑴與a (t)的 角誤差號(hào)。
[0018] 再一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種角誤差跟蹤接收機(jī)，包括本發(fā)明中的上述角 跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信號(hào)的裝置。
[0019] 本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：本發(fā)明提供的一種角跟蹤接收機(jī)及其獲取角誤差信 號(hào)的方法和裝置，通過考慮角跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信號(hào)過程中角誤差動(dòng)態(tài)改變的實(shí)際情 況，在差路信號(hào)產(chǎn)生單元中引入隨時(shí)間變化的Θ (t)與a (t)信息，從而經(jīng)過合路處理和檢 波處理后，提取出包含所述Θ (t)與a (t)的角誤差信息，解決在跟蹤目標(biāo)移動(dòng)較快的情況 下，靜態(tài)分析方法導(dǎo)致較大分析誤差的問題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種角跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信號(hào)的方法流程圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種角跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信號(hào)的裝置結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種單通道角跟蹤接收機(jī)電路原理圖；
[0023] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種角誤差坐標(biāo)表示示意圖；
[0024] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于動(dòng)態(tài)跟蹤過程角跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信 號(hào)Simulink仿真結(jié)果示意圖；
[0025] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于靜態(tài)跟蹤過程角跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信 號(hào)Simulink仿真結(jié)果示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0027] 本發(fā)明提供一種角跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信號(hào)的方法。如圖1所示，為本發(fā)明實(shí) 施例提供的角跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信號(hào)的方法流程圖。所述方法包括：
[0028] 步驟101，產(chǎn)生角跟蹤接收機(jī)中的和路信號(hào)。
[0029] 步驟102,產(chǎn)生角跟蹤接收機(jī)中的差路信號(hào)，所述差路信號(hào)中包含隨時(shí)間變化的 Θ (t)與a (t)的信息，其中，Θ (t)為天線電軸偏差角，a (t)為跟蹤目標(biāo)在所在坐標(biāo)平面 的水平方向偏差角。
[0030] 具體的，所述差路信號(hào)表述為：
[0031] Δ t = kAAm μ Θ (t) cos ( ω t+ a (t) + β (t)) +ηΔ (t) (1)
[0032] 其中，為差路放大系數(shù)，為信號(hào)幅度，ω為接收的射頻信號(hào)頻率，μ為天線 差斜率，ηΔ(?)為差路信號(hào)噪聲，β (t)為調(diào)相角；
[0033] 假設(shè)A為跟蹤天線，0為目標(biāo)平面坐標(biāo)原點(diǎn)，所述角跟蹤接收機(jī)開展一次角誤差估 計(jì)開始時(shí)刻與結(jié)束時(shí)刻的目標(biāo)位置分別為P、P '，忽略目標(biāo)在所述目標(biāo)平面的軸向移動(dòng)， 所述Θ (t)與a (t)近似表述為：

【權(quán)利要求】
1. 一種角跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信號(hào)的方法，其特征在于，所述方法包括： 產(chǎn)生角跟蹤接收機(jī)中的和路信號(hào)； 產(chǎn)生角跟蹤接收機(jī)中的差路信號(hào)，所述差路信號(hào)中包含隨時(shí)間變化的Θ (t)與a (t) 的信息，其中，Θ (t)為天線電軸偏差角，a (t)為跟蹤目標(biāo)在所在坐標(biāo)平面的水平方向偏 差角； 將所述和路信號(hào)與所述差路信號(hào)合路處理得到合路信號(hào)； 檢波得到所述合路信號(hào)的信號(hào)幅度，所述信號(hào)幅度包含所述Θ (t)與a (t)的信息； 從所述合路信號(hào)的信號(hào)幅度中提取出包含所述Θ (t)與a (t)的角誤差信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述差路信號(hào)包含隨時(shí)間變化的Θ (t)與 a (t)的角誤差信息包括：
5. -種角跟蹤接收機(jī)獲取角誤差信號(hào)的裝置，其特征在于，包括： 和路信號(hào)產(chǎn)生單元，適于產(chǎn)生角跟蹤接收機(jī)中的和路信號(hào)； 差路信號(hào)產(chǎn)生單元，適于產(chǎn)生角跟蹤接收機(jī)中的差路信號(hào)，所述差路信號(hào)中包含隨時(shí) 間變化的Θ (t)與a (t)的信息，其中，Θ (t)為天線電軸偏差角，a (t)為跟蹤目標(biāo)在所在 坐標(biāo)平面的水平方向偏差角； 合路單元，適于將所述和路信號(hào)與所述差路信號(hào)合路處理得到合路信號(hào)； 檢波單元，適于檢波得到所述合路信號(hào)的信號(hào)幅度，所述信號(hào)幅度包含所述Θ (t)與 a⑴的信息； 提取單元，適于從所述合路信號(hào)的信號(hào)幅度中提取出包含所述Θ (t)與a (t)的角誤 差?目號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述差信號(hào)產(chǎn)生單元具體適于，所述差路 信號(hào) At 可以表述為：At = kAAmy Θ (t)cos(c〇t+a (?) + β ⑴）， 其中，kA為差路放大系數(shù)，Am為信號(hào)幅度，ω為接收的射頻信號(hào)頻率，μ為天線差斜 率，ηΔ(?)為差路信號(hào)噪聲，β (t)為調(diào)相角； 假設(shè)A為跟蹤天線，0為目標(biāo)平面坐標(biāo)原點(diǎn)，所述角跟蹤接收機(jī)開展一次角誤差估計(jì)開 始時(shí)刻與結(jié)束時(shí)刻的目標(biāo)位置分別為P、P '，忽略目標(biāo)在所述目標(biāo)平面的軸向移動(dòng)，所述 Θ (t)與a (t)近似表述為：
8. 根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置適于單通道角跟蹤接 收機(jī)。
9. 一種角跟蹤接收機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的角跟蹤接收機(jī) 獲取角誤差信號(hào)的裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的角跟蹤接收機(jī)，其特征在于，所述角跟蹤接收機(jī)為單通道角 跟蹤接收機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01S7/40GK104122547SQ201410310720
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】尤明懿, 邱焱 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十六研究所