CN105445702A - 一种stc控制目标处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种STC控制目标处理的方法和装置，公开了一种控制不同幅度和扇区目标处理的STC(Sensitivity？Time？Control)灵敏度时间控制方法，该方法包括：通过接收机对天线和通道、差通道信号接收处理，产生检波信号，对所述天线接收信号下变频产生中高频信号进行A/D数据转换，采集处理得到不同扇区的幅度、相位、灵敏度或信噪比、距离、方位、幅度和相位校准等信息并综合关联，在不同扇区产生不同的幅度STC控制曲线和方位STC控制曲线。本发明根据在不同方位和幅度产生不同的STC控制曲线，完成航管二次雷达地面接收机在不同扇区的STC控制，以减少虚假目标，提高了地面接收机和***的抗干扰性能。

Description

一种STC控制目标处理的方法和装置

技术领域

本发明涉及航管二次雷达目标处理技术领域，尤其涉及一种幅度STC控制和方位STC控制目标处理的方法和装置。

背景技术

地面航管二次雷达设备对飞机目标进行监视和处理，即使地面发射信号符合标准要求，但由于应答信号可能出现多经反射、多目标以及差波束不能覆盖和波束的副瓣电平等情况，会出现虚假目标。

当前，地面设备根据目标的距离、接收机灵敏度只采用幅度STC进行控制，但在实际运用中未对接收的实际情况和通道等不同参数条件关联处理进行幅度和方位的控制，接收的反射信号、多目标和旁瓣应答等情况会出现虚假的多目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种经过信息综合处理后幅度STC控制和方位STC控制目标处理的方法和装置，对不同扇区采用不同的曲线进行控制，以通过控制减少虚假的目标处理。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供一种STC控制目标处理的方法，该方法包括步骤：

S1、产生校准控制信号，通过控制校准产生校准信号启动幅度和相位校准，得到接收通道幅度和相位校准信息；

S2、接收天线和、差信号限幅滤波；

S3、处理所述天线和、差信号并变频产生中高频信号，产生检波信号，进行信号幅度采集、相位处理；

S4、对所述中高频信号进行A/D数据转换，将接收到所述和、差信号下变频后的中高频信号分别变换为和、差数据以进行滤波及数字处理；

S5、根据扇区划分录取方位等数据；

S6、将所述目标的幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离信息、方位数据、幅度和相位校准信息分区存储；

S7、将所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离信息、方位数据、幅度和相位校准信息进行综合关联处理，并将处理结果存储在分配专用存储区域；

S8、根据所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、目标的距离、方位数据、幅度和相位校准信息综合处理产生所述扇区的幅度STC控制曲线和方位STC控制曲线。

优选地，步骤S1中，启动通道幅度和相位的校准，得到并存储幅度和相位校准信息数据。

优选地，所述幅度信息随着与目标的距离发生变化，若所述目标距离远，则接收的信号幅度低；若所述目标距离近，则所述接收的信号幅度高，并存储幅度数据；若所述目标有反射和旁瓣等情况，则接收到多个不同幅度的信号，并存储全部所述幅度等数据。

优选地，对所述中高频信号进行A/D数据转换，将接收到所述和、差信号下变频后的中高频信号分别变换为和、差数据以进行滤波及数字处理。

优选地，将空域划分为若干扇区，在采集所述幅度信息时，记录不同的所述方位等信息。

优选地，地面触发信号发射后，接收信号，处理录取目标距离、方位等信息并存储，根据所述目标距离、所述灵敏度信息、幅度信息、相位信息、方位数据、幅度和相位校准信息，综合输出不同的所述不同扇区幅度STC控制曲线和方位STC控制曲线。

优选地，所述地面触发信号发射时刻存储在触发数据区，作为所述STC控制曲线的起始时刻。

另一方面，本发明提供一种航管STC控制目标处理的装置，该装置包括：

幅度和相位校准端，用于启动校准输出校准信号进行通道幅度和相位的校准，得到并存储幅度和相位校准信息数据。

接收端，用于接收天线收到的和、差信号限幅滤波后进行下变频产生中高频信号，产生检波信号，进行信号幅度采集、相位处理；

A/D转换端，用于将接收到的中高频信号转化为数据信息；

信号处理端，用于信号处理和、差信号、幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离数据、幅度和相位校准信息以及方位数据，通过综合关联得到关联数据；

数据信息录取端，用于处理录取和、差信号、幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离数据、幅度和相位校准信息以及方位数据；

数据存储端，用于存储得到所述STC控制曲线过程中产生的所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离数据、幅度和相位校准信息和方位数据等信息；

STC产生端，用于综合所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离数据、幅度和相位校准信息和方位数据，通过数模转换器或波形发生控制输出幅度STC控制曲线和方位STC控制曲线。

优选地，所述信号处理端完成：

处理所述和、差信号，产生检波信号；

所述触发信号发射后，所述信号处理端处理接收信号，采集录取所述幅度信息、相位信息获取目标距离及方位等信息，处理采集录取数据，判断得到不同扇区的所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、方位信息和所述距离信息；

信号处理端将空域划分为若干扇区，在采集所述幅度等信息时，记录不同扇区所述的幅度等信息。

优选地，所述幅度和相位的校准端完成：

启动通道幅度和相位的校准，得到并存储幅度和相位校准信息数据。

优选地，所述A/D转换端完成：

对所述中高频信号进行A/D数据转换，将接收到所述和、差信号下变频后的中高频信号分别变换为和、差数据以进行滤波及数字处理；

将所述幅度信号与距离信息关联。

优选地，所述数据存储端完成：

将所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离信息、方位数据、幅度和相位校准信息分别存储在六个数据存储区中，并将所述信息关联处理存储在关联存储区，幅度和相位校准后信息存储在已校准存储区；

记录地面触发信号发射的时刻，存储在时间存储区，作为所述STC控制曲线的起始时刻；

将所述信号处理端录取和计算处理的所述距离数据存储在距离数据存储区，若有反射和旁瓣信号等，则产生多个所述距离等数据，均存储在所述数据存储区的子存储区。

附图说明

图1是本发明的一个优选实施例中STC控制目标处理的原理组成框图；

图2是本发明的一个优选实施例中STC控制目标处理信号处理流程图；

图3是本发明的一个优选实施例中数据录取流程图；

图4是本发明的一个优选实施例中数据处理流程图；

图5是本发明的一个优选实施例中STC控制目标处理的装置的结构图。

具体实施方式

以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，为本发明的一个优选实施例，公开了一种STC控制目标处理的方法，该方法包含步骤：

S1、产生校准控制信号，通过控制校准产生校准信号启动幅度和相位校准，得到接收通道幅度和相位校准信息；

S2、接收天线和、差信号限幅滤波；

S3、处理天线和、差信号，变频产生中高频信号，产生检波信号，进行信号幅度采集、相位处理；

S4、对中高频信号进行A/D数据转换，将接收到和、差信号下变频后的中高频信号分别变换为和、差数据以进行滤波及数字处理；

S5、根据扇区划分录取方位等数据；

S6、将目标的幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离信息、方位数据、幅度和相位校准信息分区存储；

S7、将幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离信息、方位数据、幅度和相位校准信息进行综合关联处理，并将处理结果存储在分配专用存储区域；

S8、根据幅度信息、相位信息、灵敏度信息、目标的距离、方位数据、幅度和相位校准信息综合处理产生扇区的幅度STC控制曲线和方位STC控制曲线。

本实施例中，对和、差通道射频信号进行限幅、滤波、高放和选频等处理，产生检波信号，通过接收信号下变频得到中高频信号，并对其进行幅度采集，将模拟信号转变为数据信号，处理得到幅度信息、相位信息、灵敏度信息；将空域划分为N个扇区(方位N1，俯仰N2)，每个扇区(360/N1度，360/N2度)；处理录取方位数据，信息处理通过对幅度信息、相位信息、灵敏度信息、方位数据进行综合关联处理，得到不同扇区的综合关联信息；通过控制启动幅度和相位校准进行接收通道幅度和相位校准，得到补偿数据；在不同扇区产生不同的幅度STC控制曲线和方位STC控制曲线，从而完成在不同扇区的STC控制，STC控制曲线在不同扇区的波形不同，通过控制可以提高处理的灵活性，减少虚假目标。

参见图3，公开了对幅度信息和方位数据进行数据录取的方法。本实施例中，A/D转换器根据信号工作频率、带宽、动态等性能综合选择A/D转换器的位数等参数，例如选择16位A/D转换器，通过A/D转换器对和、差信号下变频得到的中高频信号进行模数转换，每路和、差信号转换成共32位数据，录取并存储幅度信息，录取处理方位信号，并存储方位数据；对幅度信息、相位信息、灵敏度信息、幅度和相位校准信息和方位数据进行分区并存储，定义起始地址，按地址进行参数取值，通过对参数信号处理，及时更新和取用所需数据，同时由于所有信号经过模数转换进行数据的处理比直接采取模拟信号处理的方式抗干扰性更强。

进一步地，地面触发信号发射，存储发射时刻，作为STC控制曲线的起始时刻，地面设备对空发射信号后，接收的信息进行信号处理和数据处理，可以解算处理得到目标的距离和方位信息。

如图4所示，公开了数据录取完成后，进行信号处理的方法。本实施例中，信号处理分为三个方面：

幅度信息随着与目标的距离发生变化，若目标距离远，则接收的信号幅度低；若目标距离近，则接收的信号幅度高，将接受的信号通过A/D采集转换为数据信息，当目标信号有反射和旁瓣等情况时，会接收到多个不同幅度的信号，接收信号通过A/D采集后得到的信息数据为多个，存储采集的全部信号数据，通过处理可以得到幅度信息和相位信息。采集数据通过滤波、相关等处理，将幅度信息与获得距离、方位数据相关联并进行存储，可以在产生STC控制曲线时选择数据。

进一步地，本实施例中，在采集幅度信息时，处理记录目标的相位信息并存储，信号处理将空域划分为N1＝36，N2＝36个扇区，每个扇区(10，10)；将幅度信息与灵敏度信息进行关联存储，幅度信息、相位信息、距离信息、灵敏度信息和方位数据四者关联存储，一一对应，在产生STC控制曲线时，便于提取和数据处理，绘制曲线。

为获取较为实时准确的数据，在信号处理控制下，在触发发射之前启动产生校准时序控制信号，启动通道幅度和相位的校准，将不同时刻接收通道幅度和相位校准。校准信号通过功分成两路输出，一路至接收机和通道，另一路直接引至接收机差通道，接收机对和、差信号进行滤波、放大、变频等，送出中高频信号经过A/D转换后，采集处理得到两路信号的幅度相位信息、幅度差以及相位差关系提供给后端处理电路，依次完成对多路接收通道不同工作模式下的信号幅度差和相位差数据采集，得到幅度和相位校准信息数据，此数据可用于补偿接收通道的幅度、相位不一致性。

更进一步地，判断录取数据所属扇区，将其存储在对应域中；录取和、差信号幅度信息，并存储；触发信号发射时，综合距离信息、灵敏度信息、幅度信息、相位信息、幅度和相位校准信息、方位数据，通过数模转换器或波形产生控制，输出不同扇区的幅度STC控制曲线和方位STC控制曲线，根据扇区控制曲线控制接收灵敏度，减少虚假目标。

本实施例中，通过将幅度信息、相位信息、灵敏度信息、幅度和相位校准信息、距离信息和方位数据进行相互关联，将数据存储区域与扇区划分对应，保证多种信息数据关联处理共同决定STC控制曲线，能够减少虚假目标，同时可以根据目标参数情况控制信号接收灵敏度，降低干扰提高分辨虚假目标。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施方法中的全部或部分步骤是可以通过DSP信号处理器和FPGA大规模可编程逻辑器件进行硬件设计和软件编程处理相结合来完成，该处理程序在执行时，包括上述实施方法的各步骤，而所述的存储介质可以是：存储器、存储卡等。因此，与本发明的方法相对应，本发明还同时包括一种STC控制目标处理的装置，参见图5，与上述实施例方法步骤对应，该装置包括：

幅度和相位校准端，用于启动校准输出校准信号进行通道幅度和相位的校准，得到并存储幅度和相位校准信息数据。

接收端，接收天线收到的和、差信号进行限幅、滤波等后进行下变频产生中高频信号，处理产生检波信号，进行信号幅度采集、相位处理；

A/D转换端，用于将接收到的中高频信号转化为数据信息；

信号处理端，用于处理和、差信号幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离数据、幅度和相位校准信息以及方位数据，通过综合关联得到关联数据；

数据信息录取端，用于处理录取和、差信号幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离数据、幅度和相位校准信息以及方位数据；

数据存储端，用于存储得到所述STC控制曲线过程中产生的所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离数据、幅度和相位校准信息和方位数据等信息和综合关联信息；

STC产生端，用于综合所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离数据、相位校准信息和方位数据，通过数模转换器或波形发生控制输出不同扇区的幅度STC控制曲线和方位STC控制曲线。

本实施例中，接收端接收到信号处理后，通过信息处理端处理和、差信号幅度信息、相位信息、灵敏度信息、幅度和相位校准信息、距离信息以及方位数据，数据信息录取端处理幅度信息和方位数据等，通过扇区划分，综合关联处理目标距离信息、幅度信息、灵敏度信息和方位数据等信息，根据不同的幅度和方位进行控制，在不同扇区可以得到不同的STC控制曲线。采用模数转换进行数据采集处理，比处理模拟信号的抗干扰性更强。

进一步地，A/D转换端完成：

将和、差信号分别变换为和、差数字信息并进行滤波处理。

更进一步地，信号处理端完成：

处理所述和、差信号，处理产生检波信号；

采集录取所述幅度信息，处理录取数据，判断得到不同扇区的灵敏度信息、相位信息、距离信息、方位信息等；

触发信号发射后，信号处理端处理接收信号，录取处理方位信息、幅度和相位校准信息和距离数据；

信号处理端将空域划分为若干扇区，不同扇区记录不同的参数信息。

本实施例中，信号处理端通过处理幅度信息、相位信息、幅度和相位校准信息、方位信息和距离信息，完成数据存储在其扇区对应的域中，通过综合关联的幅度信息、距离信息、灵敏度信息、相位信息、幅度和相位校准信息和方位数据，经过数模转换及波形产生控制，输出不同的STC控制曲线控制接收机灵敏度，不同曲线的控制减少了虚假目标。

进一步地，幅度和相位的校准端完成：

启动通道幅度和相位的校准，得到并存储幅度和相位校准信息数据。

更进一步地，A/D转换端完成：

对中高频信号进行A/D数据转换，将接收到和、差信号下变频后的中高频信号分别变换为和、差数据以进行滤波及数字处理；

将幅度信号与距离信息关联。

本实施例中，数据存储端完成：

将灵敏度信息、幅度信息、相位信息和方位数据分别存储在第一存储区、第二存储区和相位方位数据存储区中，并将幅度信息与灵敏度信息关联存储；

记录发出地面触发信号的时刻，存储在时间存储区，作为STC控制曲线的起始时刻；

将信号处理端录取和计算的距离数据存储在距离数据存储区，若有反射和旁瓣等信号，则产生多个距离数据，均存储在距离数据存储区。将不同时刻接收通道幅度和相位校准信息数据进行存储。

本实施例中，数据存储端将灵敏度信息、幅度信息、相位信息、幅度和相位校准信息、距离数据和方位数据存储在相应扇区，方便提取数据，能够保证STC控制曲线的快速形成，并且这些数据信息的位置相互关联或一一对应，通过某一数据信息可以快速获得其它关联数据信息，方便灵活。

与现有技术相比，本发明提供了一种STC控制目标处理的方法和装置，地面设备通过对接收到的和、差信号进行幅度、相位处理，获得信号的幅度和相位等信息，并对其进行录取；同时，将空域划分为若干扇区，录取信号处理的距离信息和方位数据，并存储在相应域中，完成数据信息录取；对录取后的信息进行数据处理，确定距离、方位信息与幅度信息的关联，并将幅度信息与灵敏度信息进行关联，存储在对应数据存储的扇区中。经过综合数字处理、关联信息后数模转换，产生不同扇区的幅度STC控制曲线和方位STC控制曲线，控制接收机的灵敏度，对不同的扇区进行控制，减少了虚假目标。

值得注意的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限定本发明的专利保护范围，本发明还可以对上述各种部件的构造组成设计架构和结构改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本发明的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本发明所涵盖的范围内。

Claims (11)

1.一种STC控制目标处理的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1、产生校准控制信号，通过控制校准产生校准信号启动幅度和相位校准，得到接收通道幅度和相位校准信息；

S2、接收天线和、差信号限幅滤波；

S3、处理所述天线和、差信号，变频产生中高频信号，产生检波信号，进行信号幅度采集、相位处理；

S4、对所述中高频信号进行A/D数据转换，将接收到所述和、差信号下变频后的中高频信号分别变换为和、差数据以进行滤波及数字处理；

S5、根据扇区划分录取方位等数据；

S6、将所述目标的幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离信息、方位数据、幅度和相位校准信息分区存储；

S7、将所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离信息、方位数据、幅度和相位校准信息进行综合关联处理，并将处理结果存储在分配专用存储区域；

S8、根据所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、目标的距离、方位数据、幅度和相位校准信息综合处理产生所述扇区的幅度STC控制曲线和方位STC控制曲线。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，启动通道幅度和相位的校准，得到并存储幅度和相位校准信息数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述幅度信息随着与目标的距离发生变化，若所述目标距离远，则接收的信号幅度低；若所述目标距离近，则所述接收的信号幅度高，并存储幅度数据；若所述目标有反射和旁瓣等，则接收到多个不同幅度的信号，并存储全部所述幅度数据。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述中高频信号进行A/D数据转换，将接收到所述和、差信号下变频后的中高频信号分别变换为和、差数据以进行滤波及数字处理。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将空域划分为若干扇区，在采集所述幅度等信息时，记录存储不同扇区所述的幅度等信息。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，地面触发信号发射后，待接收信号后，录取处理灵敏度信息、相位信息、幅度信息、目标距离和方位信息，综合所述方位等数据，输出不同的所述幅度STC控制曲线和方位STC控制曲线。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述地面触发信号发射时刻存储在触发数据区，作为所述STC控制曲线的起始时刻。

8.一种STC控制目标处理的装置，其特征在于，所述装置包括：

幅度和相位校准端，通过启动校准输出校准信号进行通道幅度和相位的校准，得到并存储幅度和相位校准信息数据。

接收端，用于接收天线收到的和、差信号限幅滤波后进行下变频产生中高频信号，处理产生检波信号，进行信号幅度采集、相位等处理；

A/D转换端，用于将接收到的中高频信号转化为数据信息；

信号处理端，用于信号处理和、差信号、幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离数据、幅度和相位校准信息以及方位数据，通过综合关联得到关联数据；

数据信息录取端，用于处理录取和、差信号、幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离数据、幅度和相位校准信息以及方位数据；

数据存储端，用于存储得到所述STC控制曲线过程中产生的所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离数据、幅度和相位校准信息和方位数据等信息；

STC产生端，用于综合所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离数据、幅度和相位校准信息和方位数据，通过数模转换器或波形发生控制输出幅度STC控制曲线和方位STC控制曲线。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述信号处理端完成：

处理所述和、差信号，产生检波信号；

所述触发信号发射后，所述信号处理端处理接收信号，采集录取所述幅度信息获取目标距离、相位信息及方位等信息，处理采集录取数据，判断得到不同扇区的所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、方位信息和所述距离信息；

信号处理端将空域划分为若干扇区，在采集所述幅度等信息时，记录不同扇区所述的幅度等信息并存储。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述A/D转换端完成：

将接收到的所述和、差信号下变频后的中高频信号分别变换为和、差数据以进行滤波及数字处理。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据存储端完成：

将所述幅度信息、相位信息、灵敏度信息、距离信息、幅度和相位校准信息和方位数据分别存储在六个数据存储区中，并将所述信息关联处理存储在关联存储区，幅度和相位校准后信息存储在已校准存储区；

记录地面触发信号发射的时刻，存储在时间存储区，作为所述STC控制曲线的起始时刻；

将所述信号处理端录取和计算的所述距离数据存储在距离数据存储区，若有反射和旁瓣等信号，则产生多个所述幅度信息、距离数据等，均存储在所述数据存储区的子存储区。