本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及自適應天線的相位中心標定方法和裝置。

背景技術(shù)：

自適應天線是衛(wèi)星導航應用中消除射頻干擾和多徑干擾的有效手段。但是自適應天線在進行干擾抑制的同時，會引起天線相位中心的變化。在高精度衛(wèi)星導航應用中，自適應天線波束形成后的相位中心變化情況需要加以評估。

針對固定波束天線，天線的相位中心是固定的，可以通過暗室標定實現(xiàn)對天線相位中心的評估。

對于自適應天線，波束根據(jù)干擾的不同而變化，相位方向圖不固定。通過估計干擾存在的情況下，相位中心引入載波相位和碼相位的偏差，針對引入的偏差對相位測量值進行補償。實際應用中，自適應天線的方向圖取決于來波信號方向和干擾信號特性等不同條件，天線相位無法精確估計，進行有效補償困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供自適應天線的相位中心標定方法和裝置，解決自適應天線相位中心問題，可以從干擾存在情況下的可用波束出發(fā)，對不同的自適應天線陣型及抗干擾算法相位中心性能進行評估。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了自適應天線的相位中心標定方法，包括：

根據(jù)陣元加權(quán)獲取不同干擾方向的相位方向圖；

根據(jù)陣列天線波束獲取所述不同干擾方向的可用波束相位方向圖集合；

對所述不同干擾方向的所述可用波束相位方向圖集合進行最小二乘擬合處理，以及根據(jù)所述不同干擾方向的所述相位方向圖，得到所述不同干擾方向的相位中心性能集合；

將所述不同干擾方向的相位中心性能集合進行平均處理，得到自適應天線的相位中心性能。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述根據(jù)陣列天線波束獲取所述不同干擾方向的可用波束相位方向圖集合，包括：

當形成所述陣列天線波束時，獲取所述陣列天線波束范圍內(nèi)的最大增益；

從所述陣列天線波束中選取任一方位點，如果所述方位點對應的增益滿足預設(shè)條件，則將所述方位點作為可用方位點，其中，所述預設(shè)條件為所述方位點對應的增益不小于所述最大增益與可用波束寬度的差值；

將滿足所述預設(shè)條件的所有所述可用方位點作為所述可用波束相位方向圖集合。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述對所述不同干擾方向的所述可用波束相位方向圖集合進行最小二乘擬合處理，得到所述不同干擾方向的相位中心性能集合，包括：

對所述不同干擾方向的所述可用波束相位方向圖集合進行最小二乘擬合，得到所述不同干擾方向的相位中心偏移量pco；

對以所述pco為參考點的所述相位方向圖求均方差，得到所述不同干擾方向的相位中心變化量pcv。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述將所述不同干擾方向的相位中心性能集合進行平均處理，得到自適應天線的相位中心性能，包括：

對所述不同干擾方向的所述pco取平均值，得到所述自適應天線的所述pco；

對所述不同干擾方向的所述pcv取均方值，得到所述自適應天線的所述pcv。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述對所述不同干擾方向的所述pco取平均值，得到所述自適應天線的所述pco，包括：

根據(jù)下式計算所述自適應天線的所述pco：

其中，apco(gt)為自適應天線的所述pco，pcoi(gt)為所述不同干擾方向的所述pco，k為干擾場景數(shù)，gt為可用波束寬度；

或者，

所述對所述不同干擾方向的所述pcv取均方值，得到所述自適應天線的所述pcv，包括：

根據(jù)下式計算所述自適應天線的所述pcv：

其中，apcv(gt)為所述自適應天線的所述pcv，pcvi(gt)為所述不同干擾方向的所述pcv，k為干擾場景數(shù)，gt為所述可用波束寬度。

第二方面，本發(fā)明實施例還提供自適應天線的相位中心標定裝置，包括：第一獲取模塊，用于根據(jù)陣元加權(quán)獲取不同干擾方向的相位方向圖；

第二獲取模塊，用于根據(jù)陣列天線波束獲取所述不同干擾方向的可用波束相位方向圖集合；

最小二乘擬合處理模塊，用于對所述不同干擾方向的所述可用波束相位方向圖集合進行最小二乘擬合處理，以及根據(jù)所述不同干擾方向的所述相位方向圖，得到所述不同干擾方向的相位中心性能集合；

平均處理模塊，用于將所述不同干擾方向的相位中心性能集合進行平均處理，得到自適應天線的相位中心性能。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，所述第二獲取模塊，包括：

最大增益獲取單元，用于在形成所述陣列天線波束的情況下，獲取所述陣列天線波束范圍內(nèi)的最大增益；

選取單元，用于從所述陣列天線波束中選取任一方位點，如果所述方位點對應的增益滿足預設(shè)條件，則將所述方位點作為可用方位點，其中，所述預設(shè)條件為所述方位點對應的增益不小于所述最大增益與可用波束寬度的差值；

可用波束相位方向圖集合確定單元，用于將滿足所述預設(shè)條件的所有所述可用方位點作為所述可用波束相位方向圖集合。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第二種可能的實施方式，其中，所述最小二乘擬合處理模塊包括：

對所述不同干擾方向的所述可用波束相位方向圖集合進行最小二乘擬合，得到所述不同干擾方向的相位中心偏移量pco；

對以所述pco為參考點的所述相位方向圖求均方差，得到所述不同干擾方向的相位中心變化量pcv。

結(jié)合第二方面的第二種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第三種可能的實施方式，其中，所述平均處理模塊包括：

平均處理單元，用于對所述不同干擾方向的所述pco取平均值，得到所述自適應天線的所述pco；

均方值處理單元，用于對所述不同干擾方向的所述pcv取均方值，得到所述自適應天線的所述pcv。

結(jié)合第二方面的第三種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第四種可能的實施方式，其中，所述平均處理單元包括：

根據(jù)下式計算所述自適應天線的所述pco：

其中，apco(gt)為自適應天線的所述pco，pcoi(gt)為所述不同干擾方向的所述pco，k為干擾場景數(shù)，gt為可用波束寬度；

或者，

所述均方值處理單元包括：

根據(jù)下式計算所述自適應天線的所述pcv：

其中，apcv(gt)為所述自適應天線的所述pcv，pcvi(gt)為所述不同干擾方向的所述pcv，k為干擾場景數(shù)，gt為所述可用波束寬度。

本發(fā)明實施例提供了自適應天線的相位中心標定方法和裝置，包括：根據(jù)陣元加權(quán)獲取不同干擾方向的相位方向圖；根據(jù)陣列天線波束獲取不同干擾方向的可用波束相位方向圖集合；對不同干擾方向的可用波束相位方向圖集合進行最小二乘擬合處理，以及根據(jù)所述不同干擾方向的所述相位方向圖，得到不同干擾方向的相位中心性能集合；將不同干擾方向的相位中心性能集合進行平均處理，得到自適應天線的相位中心性能，從而可以從干擾存在情況下的可用波束出發(fā)，對不同的自適應天線陣型及抗干擾算法相位中心性能進行評估。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的自適應天線的相位中心標定方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例一提供的自適應天線的相位中心標定方法中步驟s102流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例一提供的自適應天線的相位中心標定方法中步驟s103流程圖；

圖4為本發(fā)明實施例二提供的自適應天線的相位中心標定裝置示意圖。

圖標：

10-第一獲取模塊；20-第二獲取模塊；30-最小二乘擬合處理模塊；40-平均處理模塊。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為便于對本實施例進行理解，下面對本發(fā)明實施例進行詳細介紹。

實施例一：

圖1為本發(fā)明實施例一提供的自適應天線的相位中心標定方法流程圖。

參照圖1，該方法包括以下步驟：

步驟s101，根據(jù)陣元加權(quán)獲取不同干擾方向的相位方向圖；

這里，首先根據(jù)陣列天線，得到不同干擾條件下的天線方向圖，再根據(jù)天線方向圖分別得到不同干擾方向的增益方向圖和相位方向圖。

具體地，對于一個n陣元的陣列天線，不同干擾條件下的天線方向圖由公式(1)和公式(2)可知：

p(θ,φ)＝ps(θ,φ)w^ha(θ,φ)(1)

w＝[w1wi…wn](2)

其中，ps(θ,φ)為單個陣元方向圖，w為陣元的加權(quán)值，w是根據(jù)不同的抗干擾算法、陣列結(jié)構(gòu)和干擾信號得到，a(θ,φ)為陣列的導向矢量，a(θ,φ)由公式(3)可知：

其中，τi(θ,φ)為第i個陣元相對于參考陣元的時間延遲，取決于陣列結(jié)構(gòu)和干擾的來向。

當天線波束形成后，根據(jù)天線方向圖分別得到不同干擾方向的增益方向圖和相位方向圖，具體由公式(4)和公式(5)所示：

g(θ,φ)＝10log(|p(θ,φ)|²/|w|²)(4)

ψ(θ,φ)＝∠p(θ,φ)(5)

其中，g(θ,φ)為不同干擾方向的增益圖，ψ(θ,φ)為不同干擾方向的相位方向圖，在給定抗干擾算法和陣型的情況下，w隨著干擾方向變化而變化。

步驟s102，根據(jù)陣列天線波束獲取所述不同干擾方向的可用波束相位方向圖集合；

具體地，不同干擾方向的可用波束相位方向圖集合由公式(6)和公式(7)可知：

ψ(gt)＝{ψ1(gt,θ,φ),ψ2(gt,θ,φ),…,ψk(gt,θ,φ)}(6)

其中，公式(7)表示在第i個干擾場景下可用波束內(nèi)的相位方向圖，k為干擾場景數(shù)，對于固定波束天線，k為1。

步驟s103，對所述不同干擾方向的所述可用波束相位方向圖集合進行最小二乘擬合處理，以及根據(jù)不同干擾方向的相位方向圖，得到所述不同干擾方向的相位中心性能集合；

本申請可以針對同一抗干擾算法下的不同陣型相位中心性能進行比較，也可以針對同一陣型，對不同的抗干擾算法進行比較；評估效果好；效率高，計算復雜度低。

步驟s104，將所述不同干擾方向的相位中心性能集合進行平均處理，得到自適應天線的相位中心性能。

進一步的，參照圖2，步驟s102包括以下步驟：

步驟s201，當形成陣列天線波束時，獲取陣列天線波束范圍內(nèi)的最大增益；

步驟s202，從陣列天線波束中選取任一方位點，如果方位點對應的增益滿足預設(shè)條件，則將方位點作為可用方位點，其中，預設(shè)條件為方位點對應的增益不小于最大增益與可用波束寬度的差值；

步驟s203，將滿足預設(shè)條件的所有可用方位點作為可用波束相位方向圖集合。

這里，當陣列天線波束形成時，陣列天線波束范圍內(nèi)的最大增益為gmax，從陣列天線波束中選取任一方位點，如果方位點對應的增益滿足預設(shè)條件，則將方位點作為gt可用方位點，所有g(shù)t可用方位點的集合定義為gt可用波束，即為可用波束相位方向圖集合。其中，gt為可用波束寬度，gt可用波束與整個天線前向波束之比為gt可用波束率。

進一步的，參照圖3，步驟s103包括以下步驟：

步驟s301，對不同干擾方向的可用波束相位方向圖集合進行最小二乘擬合，得到不同干擾方向的pco(phasecenteroffset，相位中心偏移量)；其中，pco為天線平均相位中心與天線參考點的偏差。

這里，對ψi(gt,θ,φ)中的(θ,φ)進行n組均勻采樣，得到(θi,φi)(i＝0,1,2,…n-1)，及對應的相位ψi(gt,θi,φi)(i＝0,1,2,…n-1)，利用最小二乘擬合得到pcoi(gt)，具體可參照公式(8)：

步驟s302，對以pco為參考點的相位方向圖pi(gt)求均方差，得到不同干擾方向的pcv(phasecentervariation，相位中心變化量)。

其中，pcv是以pco為參考點的天線相位穩(wěn)定度。

具體地，以pco為參考點的相位方向圖pi(gt)，可參照公式(9)：

進一步的，步驟s104包括以下步驟：

步驟s401，對不同干擾方向的pco取平均值，得到自適應天線的pco；

步驟s402，對不同干擾方向的pcv取均方值，得到自適應天線的pcv。

在步驟s401中，根據(jù)公式(10)計算自適應天線的pco：

其中，apco(gt)為自適應天線的pco，pcoi(gt)為不同干擾方向的pco，k為干擾場景數(shù)，gt為可用波束寬度；

在步驟s402中，根據(jù)公式(11)計算自適應天線的pcv：

其中，apcv(gt)為自適應天線的所述pcv，pcvi(gt)為不同干擾方向的pcv，k為干擾場景數(shù)，gt為可用波束寬度。

實施例二：

圖4為本發(fā)明實施例二提供的自適應天線的相位中心標定裝置示意圖。

參照圖4，該裝置包括第一獲取模塊10、第二獲取模塊20、最小二乘擬合處理模塊30和平均處理模塊40。

第一獲取模塊10，用于根據(jù)陣元加權(quán)獲取不同干擾方向的相位方向圖；

第二獲取模塊20，用于根據(jù)陣列天線波束獲取所述不同干擾方向的可用波束相位方向圖集合；

最小二乘擬合處理模塊30，用于對所述不同干擾方向的所述可用波束相位方向圖集合進行最小二乘擬合處理，得到所述不同干擾方向的相位中心性能集合；

平均處理模塊40，用于將所述不同干擾方向的相位中心性能集合進行平均處理，得到自適應天線的相位中心性能。

進一步的，第二獲取模塊20包括：

最大增益獲取單元(未示出)，用于在形成所述陣列天線波束的情況下，獲取所述陣列天線波束范圍內(nèi)的最大增益；

選取單元(未示出)，用于從所述陣列天線波束中選取任一方位點，如果所述方位點對應的增益滿足預設(shè)條件，則將所述方位點作為可用方位點，其中，所述預設(shè)條件為所述方位點對應的增益不小于所述最大增益與可用波束寬度的差值；

可用波束相位方向圖集合確定單元(未示出)，用于將滿足所述預設(shè)條件的所有所述可用方位點作為所述可用波束相位方向圖集合。

進一步的，最小二乘擬合處理模塊30包括：

對所述不同干擾方向的所述可用波束相位方向圖集合進行最小二乘擬合，得到所述不同干擾方向的相位中心偏移量pco；

對以所述pco為參考點的所述相位方向圖求均方差，得到所述不同干擾方向的相位中心變化量pcv。

進一步的，平均處理模塊40包括：

平均處理單元(未示出)，用于對所述不同干擾方向的所述pco取平均值，得到所述自適應天線的所述pco；

均方值處理單元(未示出)，用于對所述不同干擾方向的所述pcv取均方值，得到所述自適應天線的所述pcv。

進一步的，平均處理單元(未示出)包括：根據(jù)公式(10)計算所述自適應天線的所述pco。

均方值處理單元(未示出)包括：根據(jù)公式(11)計算自適應天線的pcv。

本發(fā)明實施例提供了自適應天線的相位中心標定方法和裝置，包括：根據(jù)陣元加權(quán)獲取不同干擾方向的相位方向圖；根據(jù)陣列天線波束獲取不同干擾方向的可用波束相位方向圖集合；對不同干擾方向的可用波束相位方向圖集合進行最小二乘擬合處理，以及根據(jù)所述不同干擾方向的所述相位方向圖，得到不同干擾方向的相位中心性能集合；將不同干擾方向的相位中心性能集合進行平均處理，得到自適應天線的相位中心性能，從而可以從干擾存在情況下的可用波束出發(fā)，對不同的自適應天線陣型及抗干擾算法相位中心性能進行評估。

本發(fā)明實施例還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，處理器執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)上述實施例提供的自適應天線的相位中心標定方法的步驟。

本發(fā)明實施例還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，計算機程序被處理器運行時執(zhí)行上述實施例的自適應天線的相位中心標定方法的步驟。

本發(fā)明實施例所提供的計算機程序產(chǎn)品，包括存儲了程序代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實施例中所述的方法，具體實現(xiàn)可參見方法實施例，在此不再贅述。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

另外，在本發(fā)明實施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應說明的是：以上所述實施例，僅為本發(fā)明的具體實施方式，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。