多波束天线功率控制方法技术

技术编号:8565850 阅读:206 留言:0更新日期:2013-04-11 08:21
本发明专利技术公开了一种多波束天线功率控制方法,它涉及基于阵列天线的卫星导航发射设备的波束形成,所述方法包括:一、计算多波束权值;二、计算多波束权值的方向增益;三、计算波束方向增益参数;四、计算总的波束信号强度参数;五、计算波束功率控制参数;六、波束权值调整。通过本发明专利技术可以保证多波束形成时波束功率稳定,并具有简单实用的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星导航、无线通信、雷达、声纳等领域,特别涉及卫星导航数字多波束形成中的功率控制与调度方法。
技术介绍
目前,阵列信号处理已经应用到了卫星导航、通信、雷达、声纳等系统中,具有处理灵活、抗干扰能力强等特点,波束形成方法是阵列信号处理中的一个重要技术,特别是数字多波束形成方法,是多目标测量、通信、跟踪的关键技术。数字多波束形成方法就是计算一组权值,阵列天线根据这组权值可以产生多个空间指向的波束,多个波束对应多个目标,其中多个波束的功率控制与调度是形成权值的关键之一。对于发射设备来说,数字多波束形成的过程是首先计算出多波束权值,根据权值在基带信号上进行数字多波束合成,基带信号D/A变换成模拟信号,经上变频变换成射频信号后,通过天线将信号辐射出去,在空间形成多波束。在波束权值计算过程,需要根据发射系统的功率能力,对多个波束的功率进行控制和调度。目前,波束形成方法可以分为直接波束形成方法和自适应波束形成方法。直接波束形成方法就是根据所需的波束指向、旁瓣、零点位置等特性计算权值;自适应波束形成方法就是根据天线接收到的信号和一定的权值计算准则形成权值,常用的权值计算准则有最小均方误差(MMSE)准则、最大信号与干扰噪声比(SINR)准则、最小而乘(LS)准则等。在卫星导航发射设备中,发射天线的扫描范围很大,需要覆盖仰角大于5度以上的所有范围,并且需要在所有范围内保证接收设备接收到的功率保持恒定。现有的数字多波束形成技术的主要问题是在权值计算过程中,没有考虑天线性能随空间指向的变化,不能保证得到的权值在扫描空间内保持功率的稳定。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于避免上述
技术介绍
中的不足而提供一种应用于卫星导航发射设备的多波束形成的功率控制与调度方法。本专利技术方法实现简单,能够避免由于天线性能随空间指向的变化而造成的功率变化,保证多个波束的信号功率在扫描空间内的稳定,可以在此基础上形成相应的软件和硬件实现。本专利技术的目的是这样实现的,本专利技术的,可以计算得到一组多波束权值的功率控制参数,并对多波束的权值调整,使得波束功率保持稳定,其特征在于包括步骤①计算初始多波束权值,②计算多波束权值的方向增益,③计算波束 方向增益参数,④计算总的波束信号强度参数,⑤计算波束功率控制参数,⑥多波束权值调整。其中,步骤①中计算初始多波束权值具体为根据多波束权值计算方法计算得到波束指向QSi = 1、2···Ι,的归一化多波束权值<,n = 1、2…N,Θ 1 e Θ, Θ是整个波束扫描空间,θ 1是第i个波束指向,波束按照优先级顺序进行排列,θ 1的优先级最高,θ 1的优先级最低,<是第i个波束指向权值在第η个阵元上的值,I为波束指向个数,N为阵元天线个数,对于第i组归一化波束权值<有本文档来自技高网
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【技术保护点】
多波束天线功率控制方法,可以计算得到一组多波束权值的功率控制参数,并对多波束的权值调整,使得波束功率保持稳定,其特征在于包括步骤:①计算初始多波束权值,②计算多波束权值的方向增益,③计算波束方向增益参数,④计算总的波束信号强度参数,⑤计算波束功率控制参数,⑥多波束权值调整。

【技术特征摘要】
1.多波束天线功率控制方法,可以计算得到一组多波束权值的功率控制参数,并对多波束的权值调整,使得波束功率保持稳定,其特征在于包括步骤①计算初始多波束权值,②计算多波束权值的方向增益,③计算波束方向增益参数,④计算总的波束信号强度参数,⑤计算波束功率控制参数,⑥多波束权值调整。2.根据权利要求1所述的多波束天线功率控制方法,其特征在于步骤①中计算初始多波束权值具体为根据多波束权值计算方法计算得到波束指向QSi = 1、2…I,的归一化多波束权值<,n = 1、2…N,Θ 1 e Θ, Θ是整个波束扫描空间,θ 1是第i个波束指向,波束按照优先级顺序进行排列,Θ1的优先级最高,Θ1的优先级最低,<是第i个波束指向权值在第η个阵元上的值,I为波束指向个数,N为阵元天线个数,对于第i组归一化多波束权值·^有3.根据权利要求1、权利要求2所述的多波束天线功率控制方法,其特征在于步骤②中计算多波束权值的方向增益具体为根据步骤①得到的归一化多波束权值计算波束的方向增益为4.根据权利要求1所述的多波束天线功率控制方法,其特征在于步骤③中计算波束方向增益参数具体为根据阵元天线的天线方向图获...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏海涛叶红军郑晓冬尹继凯李隽
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第五十四研究所
类型:发明
国别省市:

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