一种通道校准方法及电子设备[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 105527516 A (43)申请公布日 2016.04.27

(21)申请号 201510872718.4(22)申请日 2015.12.02

(71)申请人四川九洲电器集团有限责任公司

地址621000 四川省绵阳市九华路6号(72)发明人张抒 何敏 周海林

(74)专利代理机构北京同达信恒知识产权代理

有限公司 11291

代理人黄志华(51)Int.Cl.

G01R 31/00(2006.01)

权利要求书2页 说明书12页 附图2页

(54)发明名称

一种通道校准方法及电子设备(57)摘要

本发明公开了通道校准方法及电子设备，所述了通道校准方法包括：采集与N个通道对应的M个样本信号，其中，所述M个样本信号中每个样本信号包括校准信号通过所述N个通道中各个通道后合成的信号，N为大于0的整数，M为大于N的整数；以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，获得所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值；基于所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值，对所述N个通道校准。本发明提供的上述方法，解决现有技术中存在通道校准方式复杂，且所需成本较高的技术问题。

C N 1 0 5 5 2 7 5 1 6 ACN 105527516 A

权　利　要　求　书

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1.一种通道校准方法，包括：

采集与N个通道对应的M个样本信号，其中，所述M个样本信号中每个样本信号包括校准信号通过所述N个通道中各个通道后合成的信号，N为大于0的整数，M为大于N的整数；

以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，获得所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值；

基于所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值，对所述N个通道校准。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集与N个通道对应的M个样本信号，具体包括：

获得预存的与所述N个通道对应的M组移相值，所述M组移相值中每组移相值均包含所述N个通道中每个通道的移相值，所述M组移相值中各组移相值互不相同；

依次取i为1至M，在所述N个通道的移相值调节为所述M组移相值中的第i组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第i个样本信号；

在i为M时，获得M个样本信号。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集与N个通道对应的M个样本信号，具体包括：

获得预存的与所述N个通道对应的L组移相值，所述L组移相值中每组移相值均包含所述N个通道中每个通道的移相值，所述L组移相值中各组移相值互不相同，L为大于M的整数；

依次取j为1至L，在所述N个通道的移相值调节为所述L组移相值中的第j组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第j个样本信号；

在j为L时，获得L个样本信号；

从所述L个样本信号中随机选取M个样本信号。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述获得L个样本信号后，所述方法还包括：

基于所述L个样本信号，确定K组样本信号，所述K组样本信号中每组样本信号均包含M

每组包含的M个样本信号为从所述L个样本信号随机选取的样本信号，K为大于个样本信号，

1的整数；

依次取t为1至K，以所述预设策略对第t组样本信号中的M个样本信号进行拟合，获得与所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值对应的第t组参数值；在t为K时，获得K组参数值；

从所述K组参数值中确定出N个值，所述N个值对应所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值。

5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，具体为：

以线性回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或以稳健回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或以脊回归方式对所述M个样本信号进行拟合。6.一种电子设备，包括：信号采集器，用于采集与N个通道对应的M个样本信号，其中，所述M个样本信号中每个样本信号包括校准信号通过所述N个通道中各个通道后合成的信号，N为大于0的整数，M为大于N的整数；

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存储单元，用于存储至少一个程序模块；至少一个处理器，所述至少一个处理器通过获得并运行所述至少一个程序模块，用于以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，获得所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值；基于所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值，对所述N个通道校准。

7.如权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述信号采集器具体用于：获得预存的与所述N个通道对应的M组移相值，所述M组移相值中每组移相值均包含所述N个通道中每个通道的移相值，所述M组移相值中各组移相值互不相同；

依次取i为1至M，在所述N个通道的移相值调节为所述M组移相值中的第i组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第i个样本信号；

在i为M时，获得M个样本信号。

所述信号采集器具体用于：8.如权利要求6所述的电子设备，其特征在于，

获得预存的与所述N个通道对应的L组移相值，所述L组移相值中每组移相值均包含所

所述L组移相值中各组移相值互不相同，L为大于M的整数；述N个通道中每个通道的移相值，

依次取j为1至L，在所述N个通道的移相值调节为所述L组移相值中的第j组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第j个样本信号；

在j为L时，获得L个样本信号；

从所述L个样本信号中随机选取M个样本信号。9.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，信号采集器具体用于：在所述获得L个样本信号后，基于所述L个样本信号，确定K组样本信号，所述K组样本信号中每组样本信号均包含M个样本信号，每组包含的M个样本信号为从所述L个样本信号随机选取的样本信号，K为大于1的整数；

依次取t为1至K，以所述预设策略对第t组样本信号中的M个样本信号进行拟合，获得与所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值对应的第t组参数值；在t为K时，获得K组参数值；

从所述K组参数值中确定出N个值，所述N个值对应所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值。

10.如权利要求6-9中任一权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述至少一个处理器还用于：

以线性回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或以稳健回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或以脊回归方式对所述M个样本信号进行拟合。

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一种通道校准方法及电子设备

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技术领域

[0001]本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种通道校准方法及电子设备。

背景技术

[0002]相控阵天线作为一种新型电扫描天线，通过控制各天线单元通道中的移相器和衰减器来改变天线馈电电流的相位和幅度，达到波束扫描的目的，由于具有波束指向和形状变化迅速，定向增益高，易于实现空间干扰抑制等优点，越来越受到人们的重视并被广泛应用于实际工程领域。但是相控阵天线的副瓣电平、波束指向、波束宽度和零值深度等重要指标容易受到许多因素的影响，如：移相器误差、装配误差、制造公差、阻抗不匹配、天线热变形等因素，这些因素将会导致相控阵天线的各单元通道的馈电幅度和相位的不一致性。因此，研究相控阵天线校准技术，保证各通道幅相的一致性，对保证天线系统的各项指标，提高天线的实际性能具有重要的理论和实际意义。[0003]在现有技术中，为了实现对相控阵天线的各通道的幅相校准，需要检测和计算出每个通道的幅度和相位值。对于天线单元数量较少的天线，可以为每个通道设计导通开关和负载，并进行检测。但随着天线单元数量的增加，为每个通道配置导通开关和负载加重了硬件设计负担，并且，在校准时需要单独对每一个通道进行测试，导致校准工作量较大，所以，现有技术中存在通道校准方式复杂，且所需成本较高的技术问题。发明内容

[0004]本申请实施例提供一种通道校准方法及电子设备，用于解决现有技术中存在通道校准方式复杂，且所需成本较高的技术问题。

[0005]本发明实施例一方面提供了一种通道校准，包括：[0006]采集与N个通道对应的M个样本信号，其中，所述M个样本信号中每个样本信号包括校准信号通过所述N个通道中各个通道后合成的信号，N为大于0的整数，M为大于N的整数；[0007]以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，获得所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值；

[0008]基于所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值，对所述N个通道校准。[0009]可选的，所述采集与N个通道对应的M个样本信号，具体包括：[0010]获得预存的与所述N个通道对应的M组移相值，所述M组移相值中每组移相值均包含所述N个通道中每个通道的移相值，所述M组移相值中各组移相值互不相同；[0011]依次取i为1至M，在所述N个通道的移相值调节为所述M组移相值中的第i组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第i个样本信号；[0012]在i为M时，获得M个样本信号。[0013]可选的，所述采集与N个通道对应的M个样本信号，具体包括：[0014]获得预存的与所述N个通道对应的L组移相值，所述L组移相值中每组移相值均包含所述N个通道中每个通道的移相值，所述L组移相值中各组移相值互不相同，L为大于M的

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整数；

依次取j为1至L，在所述N个通道的移相值调节为所述L组移相值中的第j组移相值

时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第j个样本信号；[0016]在j为L时，获得L个样本信号；

[0017]从所述L个样本信号中随机选取M个样本信号。[0018]可选的，在所述获得L个样本信号后，所述方法还包括：[0019]基于所述L个样本信号，确定K组样本信号，所述K组样本信号中每组样本信号均包含M个样本信号，每组包含的M个样本信号为从所述L个样本信号随机选取的样本信号，K为大于1的整数；

[0020]依次取t为1至K，以所述预设策略对第t组样本信号中的M个样本信号进行拟合，获

在t为K时，获得K组参数得与所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值对应的第t组参数值；

值；

[0021]从所述K组参数值中确定出N个值，所述N个值对应所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值。

[0022]可选的，所述以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，具体为：[0023]以线性回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或[0024]以稳健回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或[0025]以脊回归方式对所述M个样本信号进行拟合。[0026]本发明实施例另一方面提供一种电子设备，包括：[0027]信号采集器，用于采集与N个通道对应的M个样本信号，其中，所述M个样本信号中每个样本信号包括校准信号通过所述N个通道中各个通道后合成的信号，N为大于0的整数，M为大于N的整数；[0028]存储单元，用于存储至少一个程序模块；[0029]至少一个处理器，所述至少一个处理器通过获得并运行所述至少一个程序模块，用于以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，获得所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值；基于所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值，对所述N个通道校准。[0030]可选的，所述信号采集器具体用于：

[0031]获得预存的与所述N个通道对应的M组移相值，所述M组移相值中每组移相值均包含所述N个通道中每个通道的移相值，所述M组移相值中各组移相值互不相同；[0032]依次取i为1至M，在所述N个通道的移相值调节为所述M组移相值中的第i组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第i个样本信号；[0033]在i为M时，获得M个样本信号。[0034]可选的，所述信号采集器具体用于：

[0035]获得预存的与所述N个通道对应的L组移相值，所述L组移相值中每组移相值均包含所述N个通道中每个通道的移相值，所述L组移相值中各组移相值互不相同，L为大于M的整数；

[0036]依次取j为1至L，在所述N个通道的移相值调节为所述L组移相值中的第j组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第j个样本信号；[0037]在j为L时，获得L个样本信号；

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从所述L个样本信号中随机选取M个样本信号。

[0039]可选的，信号采集器具体用于：[0040]在所述获得L个样本信号后，基于所述L个样本信号，确定K组样本信号，所述K组样本信号中每组样本信号均包含M个样本信号，每组包含的M个样本信号为从所述L个样本信号随机选取的样本信号，K为大于1的整数；[0041]依次取t为1至K，以所述预设策略对第t组样本信号中的M个样本信号进行拟合，获得与所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值对应的第t组参数值；在t为K时，获得K组参数值；

[0042]从所述K组参数值中确定出N个值，所述N个值对应所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值。

[0043]可选的，所述至少一个处理器还用于：

[0044]以线性回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或[0045]以稳健回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或[0046]以脊回归方式对所述M个样本信号进行拟合。[0047]本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

[0048]1、采用了采集与N个通道对应的M个样本信由于在本申请实施例中的技术方案中，号，其中，所述M个样本信号中每个样本信号包括校准信号通过所述N个通道中各个通道后合成的信号，N为大于0的整数，M为大于N的整数；以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，获得所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值；基于所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值，对所述N个通道校准的技术手段。这样，在需要对多个通道进行校准时，仅需要采集到与这些通道对应的多个样本信号，再对这些样本信号进行拟合即可得到各通道的信号幅相偏移值，不需要为通道设计任何辅助校准硬件电路，仅采用软件处理方式即可计算得到各通道的信号幅相偏移值。所以，能有效解决现有技术中存在通道校准方式复杂，且所需成本较高的技术问题，提供了一种简单且低成本的通道校准方式。[0049]2、由于在本申请实施例中的技术方案中，采用了基于所述L个样本信号，确定K组

所述K组样本信号中每组样本信号均包含M个样本信号，每组包含的M个样本信号样本信号，

为从所述L个样本信号随机选取的样本信号，K为大于1的整数；依次取t为1至K，以所述预设策略对第t组样本信号中的M个样本信号进行拟合，获得与所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值对应的第t组参数值；在t为K时，获得K组参数值；从所述K组参数值中确定出N个值，所述N个值对应所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值的技术手段。这样，电子设备在采集到多个关于通道的样本信号时，可以选择多组样本进行拟合，进而通过得到的多个拟合结果来确定多个通道中各个通道的信号幅相偏移值，能够在移相器存在误差的情况下，获得精确各通道的信号幅相偏移值，确保了通道校准的准确性。附图说明

[0050]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

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图1为本申请实施例一提供的一种射频通道实时校准方法的流程图；图2为本申请实施例二提供的有源相控阵天线接收通道校准框图；图3为本申请实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

[0054]本申请实施例提供一种通道校准方法及电子设备，用于解决现有技术中存在通道校准方式复杂，且所需成本较高的技术问题。[0055]为解决上述的技术问题，本发明实施例提供一种通道校准方法，总体思路如下：[0056]采集与N个通道对应的M个样本信号，其中，所述M个样本信号中每个样本信号包括校准信号通过所述N个通道中各个通道后合成的信号，N为大于0的整数，M为大于N的整数；[0057]以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，获得所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值；

[0058]基于所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值，对所述N个通道校准。[0059]由于在本申请实施例中的技术方案中，采用了采集与N个通道对应的M个样本信号，其中，所述M个样本信号中每个样本信号包括校准信号通过所述N个通道中各个通道后合成的信号，N为大于0的整数，M为大于N的整数；以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，获得所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值；基于所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值，对所述N个通道校准的技术手段。这样，在需要对多个通道进行校准时，仅需要采集到与这些通道对应的多个样本信号，再对这些样本信号进行拟合即可得到各通道的信号幅相偏移值，不需要为通道设计任何辅助校准硬件电路，仅采用软件处理方式即可计算得到各通道的信号幅相偏移值。所以，能有效解决现有技术中存在通道校准方式复杂，且所需成本较高的技术问题，提供了一种简单且低成本的通道校准方式。[0060]为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。[0061]实施例一[0062]请参考图1，为本申请实施例一提供的一种通道校准方法，包括：[0063]S101：采集与N个通道对应的M个样本信号，其中，所述M个样本信号中每个样本信号包括校准信号通过所述N个通道中各个通道后合成的信号，N为大于0的整数，M为大于N的整数；

[00]S102：以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，获得所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值；[0065]S103：基于所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值，对所述N个通道校准。[0066]其中，所述以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，具体为：以线性回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或以稳健回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或以脊回归方式对所述M个样本信号进行拟合。[0067]具体的，本实施例中，在需要对阵列天线类型的阵列通道进行校准时，首先需要在对应位置处放置一个信号源，N个通道接收到信号源发出的校准信号后，将N个通道对应的

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信号合成一个信号，在采集到对应于N个通道的M个样本信号时，对M个样本信号进行拟合得到样本信号变化与各通道的相位关系，进而可以计算出每个通道的信号幅相偏移值。由于选取的样本信号的个数大于通道的个数，所以，通过对M个样本点拟合后，可以得到每个通道的信号幅相偏移值。比如：在进行有源相控阵天线接收通道的远场校准时，在接收天线0°方向放置一个信号源，调整各接收通道的移相值，接收到的合成信号将发生变化，进而可采集到M个样本信号，进而对M个样本信号进行拟合得到样本信号变化与各通道的相位关系，进而可以计算出每个接收通道的信号幅相偏移值。并且，该通道校准方法还可以应用于有源相控阵天线发射通道的远场校准。在具体实施过程中，对样本点的拟合方式可以选用线性回归方式、稳健回归方式或脊回归方式，当然还可以采用其他的拟合方式，在此，本申请不作限定。

[0068]通过这样的方式，在需要对多个通道进行校准时，仅需要采集到与这些通道对应的多个样本信号，再对这些样本信号进行拟合即可得到各通道的信号幅相偏移值，不需要为通道设计任何辅助校准硬件电路，仅采用软件处理方式即可计算得到各通道的信号幅相偏移值。所以，能有效解决现有技术中存在通道校准方式复杂，且所需成本较高的技术问题，提供了一种简单且低成本的通道校准方式。[0069]进一步，在本实施例中，采集与N个通道对应的M个样本信号，主要可通过以下两种方式实现：

[0070]第一种方式

[0071]获得预存的与所述N个通道对应的M组移相值，所述M组移相值中每组移相值均包含所述N个通道中每个通道的移相值，所述M组移相值中各组移相值互不相同；[0072]依次取i为1至M，在所述N个通道的移相值调节为所述M组移相值中的第i组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第i个样本信号；[0073]在i为M时，获得M个样本信号。[0074]具体的，在本实施例中，需要采集的样本信号大于通道个数，需要校准的N个通道中每个通道中都设置有移相器，通过调节每个移相器的值，在信号源发送的校准信号通过移相值不同的N个通道时，即可得到M个样本信号。比如：需校准的通道有3个，每个通道都设置有移相器，可以分别对各个通道的移相器的值进行调节，将第一通道、第二通道、第三通道的移相值分别设置为a1、a2、a3时，校准信号通过第一通道、第二通道、第三通道后合成信号A；将第一通道、第二通道、第三通道的移相值分别设置为b1、b2、b3时，校准信号通过第一通道、第二通道、第三通道后合成信号B，将第一通道、第二通道、第三通道的移相值分别设置为c1、c2、c3时，校准信号通过第一通道、第二通道、第三通道后合成信号C；将第一通道、第二通道、第三通道的移相值分别设置为d1、d2、d3时，校准信号通过第一通道、第二通道、第三通道后合成信号D，进而，信号A、信号B、信号C、信号D即为样本信号。[0075]第二种方式

[0076]获得预存的与所述N个通道对应的L组移相值，所述L组移相值中每组移相值均包含所述N个通道中每个通道的移相值，所述L组移相值中各组移相值互不相同，L为大于M的整数；

[0077]依次取j为1至L，在所述N个通道的移相值调节为所述L组移相值中的第j组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第j个样本信号；

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在j为L时，获得L个样本信号；

[0079]从所述L个样本信号中随机选取M个样本信号。[0080]具体的，在本实施例中，需要采集的样本信号大于通道个数，需要校准的N个通道中每个通道中都设置有移相器，通过调节每个移相器的值，在信号源发送的校准信号通过移相值不同的N个通道时，即可得到M个样本信号。在获得M个样本信号时，可以多采集些样本信号后，随机选取M个样本信号。比如：需校准的通道有3个，每个通道都设置有移相器，可以分别对各个通道的移相器的值进行调节，将第一通道、第二通道、第三通道的移相值分别设置为a1、a2、a3时，校准信号通过第一通道、第二通道、第三通道后合成信号A；将第一通道、第二通道、第三通道的移相值分别设置为b1、b2、b3时，校准信号通过第一通道、第二通道、第三通道后合成信号B，将第一通道、第二通道、第三通道的移相值分别设置为c1、c2、c3时，校准信号通过第一通道、第二通道、第三通道后合成信号C；将第一通道、第二通道、第三通道的移相值分别设置为d1、d2、d3时，校准信号通过第一通道、第二通道、第三通道后合成信号D；将第一通道、第二通道、第三通道的移相值分别设置为e1、e2、e3时，校准信号通过第一通道、第二通道、第三通道后合成信号E。进而，在M为4时，可从信号A、信号B、信号C、信号D、信号E中随机选取4个信号作为用于拟合的样本信号。[0081]为了获得更为精确的校准结果，在采集样本信号采用上述第二种方式时，在步骤：获得L个样本信号后，所述方法还包括：[0082]基于所述L个样本信号，确定K组样本信号，所述K组样本信号中每组样本信号均包含M个样本信号，每组包含的M个样本信号为从所述L个样本信号随机选取的样本信号，K为大于1的整数；

[0083]依次取t为1至K，获以所述预设策略对第t组样本信号中的M个样本信号进行拟合，得与所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值对应的第t组参数值；在t为K时，获得K组参数值；

[0084]从所述K组参数值中确定出N个值，所述N个值对应所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值。

[0085]具体的，在本实施例中，由于在采集样本信号的过程中，在调节个通道的移相器的值时，可能会存在偏差，比如：设定调节的通道移相器的值为2度，但实际移相器调节的值为2.5度。因此，可以采用对多组样本信号进行拟合后得到最终的个各通道的信号幅相偏移值的方式来减少移相器的误差对校准精度的影响，使校准数据更加真实准确。比如：需要校准的通道为第一通道、第二通道、第三通道，共计3个通道，采集的与这3个通道对应的样本信号有A、B、C、D、E、F共6个样本信号，当需要用4个样本信号进行拟合3次时，可从A、B、C、D、E、F这6个样本信号种随机选择4个进行拟合，假设第1次选取的样本信号为A、B、C、D，通过对A、B、C、D拟合得到与第一通道、第二通道、第三通道对应的信号幅相偏移值为d1、d2、d3。进一步，假设第2次选取的样本信号为A、B、C、E，通过对A、B、C、E拟合得到与第一通道、第二通道、第三通道对应的信号幅相偏移值为r1、r2、r3；假设第3次选取的样本信号为A、C、E、F，通过对A、C、E、F拟合得到与第一通道、第二通道、第三通道对应的信号幅相偏移值为t1、t2、t3。[0086]进而，通过3次拟合得到关于第一通道的信号幅相偏移值为d1、r1、t1，可选取d1、r1、t1中的中值来作为第一通道的信号幅相偏移值，如：当d19

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t2，可选取d2、r2、t2中的中值来作为第二通道的信号幅相偏移值，如：当d2[0088]实施例二

[00]本实施例以天线接收通道远场校准为例，对本申请的通道校准方法的实施细节进行详细说明。

[0090]图2给出了有源相控阵天线接收通道远场校准框图，其硬件组成主要包括天线单元、TR组件、和差网络、移相器、接收机及信号源，本实施例中的通道校准方法在该框架下进

具体来说，信号源放置在接收天线的0°方向，当信号源产生校准信号x，行样本信号的采集。

由于信号源在接收天线0°方向，则馈送给每个接收通道的信号x幅度相位相同。校准信号经每个接收通道和移相器产生不同程度的幅度衰减和相移，设a(i)为第i个通道的幅相偏移，c(i)为第i个通道的移相器值，则第i个通道的输出信号为：[0091]s(i)＝c(i)·a(i)·x     (1)[0092]其中c(i)、a(i)、x和s(i)均为复信号，包含信号的幅度和相位信息。“·”表示复数的乘法，s(i)为第i个通道输出信号。整个校准工作需要估计各通道的信号幅相偏移值a(i)。由于只关心各通道幅相偏移的相对值，也可以直接估计a(i)·x作为校准依据，为了表述方便用b(i)替代a(i)·x，则第i个通道的输出信号表示为：[0093]s(i)＝c(i)·b(i)     (2)

[0094]各接收通道信号送至和差网络，和通道输出即为各接收通道信号的合成，再经接收机检测得到和通道信号y，有：

[0095][0096][0097][0098]

其中N为有源相控阵天线的通道个数。把公式(2)代入公式(3)有：

上式中c(i)为第i接收通道的移相器的值，y为接收机检测得到的和通道信号，均为已知值。y随c(i)的调整发生变化，在本实施例中，通过反复调整各通道的移相器值c(i)，

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并记录相应的合成信号y，获得多个样本信号。具体来说，记cj(i)为第j次调整第i路通道的移相器值，yj为j次检测信号值，则定义一个N+1维的向量Pj＝[cj(1),cj(2),...,cj(N),yj]为第j个样本。为表述方便，假设一共采集了M个样本点，记为

进一步，利用超平面拟合样本点，如果把c(i)看作自变量，y看作因变量，则上述式(4)为一个超平面方程，b(i)为超平面的参数。又由于b(i)为各接收通道的信号幅相偏移值，固定不变，因此可以采用线性回归算法对多个样本进行拟合，估计得到超平面的参数b(i),i＝1,2,...,N。

[0100]设Y＝[y1,y2,...,yM]T、B＝[b(1),b(2),...,b(N)]T、cj＝[cj(1),cj(2),...,cj(N)]T，C＝[c1,c2,...,cM]T，并根据式(4)可得：[0101]Y＝CB     (5)

[0102]综合考虑计算效率和拟合精度，本实施例中采用最小均方误差方法估计超平面参数B，具有如下闭式解:

[0103]B＝(CTC)-1CTY     (6)

[0104]当样本数量M远大于通道数量N时，满足矩阵CTC可逆。[0105]进一步，基于超平面参数计算校准值，由于每个接收通道的移相器均具有一定移相误差，各通道的误差累计将导致合成信号Y产生误差，实际的合成信号表示如下：[0106]Y＝CB+ε     (7)[0107]其中ε为所有通道累计的误差值。如果直接采用最小均方误差方法拟合样本则易受到噪声干扰，鲁棒性较差。因此本实施例中需要进一步对拟合得到的参数进行处理，具体步骤如下：

[0108]1)采集L个样本，并满足L＞M，初始化变量k＝0，K，其中K为拟合的次数；[0109]2)从L个样本中随机选取M个样本，并满足M＞N，k＝k+1；[0110]3)利用最小均方误差方法拟合选取的M个样本，估计得到第k个粗略超平面参数Bk；

[0111]4)判断k＜K条件是否满足，如果满足则返回第2步执行，否则执行第5步；

[0112][0113][0114][0099]

5)根据K个粗略超平面参数按照如下方式计算精确超平面参数Bf：

Bf(i)＝median{B1(i),B2(i),...,BK(i)}     (8)

上述式(8)即超平面参数Bf每一维的值为K个粗略超平面参数

相应维度的

中值。由于超平面参数的每一维都为复数，中值计算为实部和虚部分别求中值。最终的超平面参数Bf为每个接收通道信号的幅相值，以某一通道为基准，可以求得其它各通道的校准值。

[0115]在本实施例中，通过通道的校准技术，能够有效降低相控阵天线各单元通道的幅相差异，提高了相控阵天线的基本性能，如：波束指向精度、零值深度、副瓣电平、测角精度等。并且，能够使每个通道免于设计单独的导通开关和负载，简化了相控阵天线的硬件设计。进一步，本实施例中采用的通道校准方法，减弱了移相器误差对校准精度的影响，使校准数据更加真实准确。保证了相控阵天线各组件的互换性。通过在使用前进行校准，降低了T/R、接收机的设计、工艺、装配等要求，减少了相控阵天线出厂前大量的测试工作。

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实施例三

[0117]基于与本申请实施例一相同的发明构思，请参考图3，本申请实施例三提供一种电子设备，包括：

[0118]信号采集器301，用于采集与N个通道对应的M个样本信号，其中，所述M个样本信号中每个样本信号包括校准信号通过所述N个通道中各个通道后合成的信号，N为大于0的整数，M为大于N的整数；[0119]存储单元302，用于存储至少一个程序模块；[0120]至少一个处理器303，所述至少一个处理器通过获得并运行所述至少一个程序模块，用于以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，获得所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值；基于所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值，对所述N个通道校准。[0121]可选的，所述信号采集器具体用于：

[0122]获得预存的与所述N个通道对应的M组移相值，所述M组移相值中每组移相值均包

所述M组移相值中各组移相值互不相同；含所述N个通道中每个通道的移相值，

[0123]依次取i为1至M，在所述N个通道的移相值调节为所述M组移相值中的第i组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第i个样本信号；[0124]在i为M时，获得M个样本信号。[0125]可选的，所述信号采集器具体用于：

[0126]获得预存的与所述N个通道对应的L组移相值，所述L组移相值中每组移相值均包含所述N个通道中每个通道的移相值，所述L组移相值中各组移相值互不相同，L为大于M的整数；

[0127]依次取j为1至L，在所述N个通道的移相值调节为所述L组移相值中的第j组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第j个样本信号；[0128]在j为L时，获得L个样本信号；

[0129]从所述L个样本信号中随机选取M个样本信号。[0130]可选的，信号采集器具体用于：[0131]在所述获得L个样本信号后，基于所述L个样本信号，确定K组样本信号，所述K组样本信号中每组样本信号均包含M个样本信号，每组包含的M个样本信号为从所述L个样本信号随机选取的样本信号，K为大于1的整数；[0132]依次取t为1至K，以所述预设策略对第t组样本信号中的M个样本信号进行拟合，获得与所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值对应的第t组参数值；在t为K时，获得K组参数值；

[0133]从所述K组参数值中确定出N个值，所述N个值对应所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值。

[0134]可选的，所述至少一个处理器还用于：

[0135]以线性回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或[0136]以稳健回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或[0137]以脊回归方式对所述M个样本信号进行拟合。[0138]通过本申请实施例中的一个或多个技术方案，可以实现如下一个或多个技术效果：

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1、由于在本申请实施例中的技术方案中，采用了采集与N个通道对应的M个样本信

号，其中，所述M个样本信号中每个样本信号包括校准信号通过所述N个通道中各个通道后合成的信号，N为大于0的整数，M为大于N的整数；以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，获得所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值；基于所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值，对所述N个通道校准的技术手段。这样，在需要对多个通道进行校准时，仅需要采集到与这些通道对应的多个样本信号，再对这些样本信号进行拟合即可得到各通道的信号幅相偏移值，不需要为通道设计任何辅助校准硬件电路，仅采用软件处理方式即可计算得到各通道的信号幅相偏移值。所以，能有效解决现有技术中存在通道校准方式复杂，且所需成本较高的技术问题，提供了一种简单且低成本的通道校准方式。[0140]2、由于在本申请实施例中的技术方案中，采用了基于所述L个样本信号，确定K组样本信号，所述K组样本信号中每组样本信号均包含M个样本信号，每组包含的M个样本信号为从所述L个样本信号随机选取的样本信号，K为大于1的整数；依次取t为1至K，以所述预设策略对第t组样本信号中的M个样本信号进行拟合，获得与所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值对应的第t组参数值；在t为K时，获得K组参数值；从所述K组参数值中确定出N个值，所述N个值对应所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值的技术手段。这样，电子设备在采集到多个关于通道的样本信号时，可以选择多组样本进行拟合，进而通过得到的多个拟合结果来确定多个通道中各个通道的信号幅相偏移值，能够在移相器存在误差的情况下，获得精确各通道的信号幅相偏移值，确保了通道校准的准确性。[0141]本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0142]本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。[0143]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0144]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计

从而在计算机或算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，

其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。[0145]具体来讲，本申请实施例中的通道校准方法对应的计算机程序指令可以被存储在光盘，硬盘，U盘等存储介质上，当存储介质中的与通道校准方法对应的计算机程序指令被

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电子设备读取或被执行时，包括如下步骤：[0146]采集与N个通道对应的M个样本信号，其中，所述M个样本信号中每个样本信号包括校准信号通过所述N个通道中各个通道后合成的信号，N为大于0的整数，M为大于N的整数；[0147]以预设策略对所述M个样本信号进行拟合，获得所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值；

[0148]基于所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值，对所述N个通道校准。[0149]可选的，所述存储介质中存储的与步骤：采集与N个通道对应的M个样本信号对应的计算机程序指令在被执行时，具体包括如下步骤：[0150]获得预存的与所述N个通道对应的M组移相值，所述M组移相值中每组移相值均包含所述N个通道中每个通道的移相值，所述M组移相值中各组移相值互不相同；[0151]依次取i为1至M，在所述N个通道的移相值调节为所述M组移相值中的第i组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第i个样本信号；[0152]在i为M时，获得M个样本信号。[0153]可选的，所述存储介质中存储的与步骤：采集与N个通道对应的M个样本信号对应的计算机程序指令在被执行时，具体包括如下步骤：[0154]获得预存的与所述N个通道对应的L组移相值，所述L组移相值中每组移相值均包含所述N个通道中每个通道的移相值，所述L组移相值中各组移相值互不相同，L为大于M的整数；

[0155]依次取j为1至L，在所述N个通道的移相值调节为所述L组移相值中的第j组移相值时，获得所述校准信号通过所述N个通道后合成的第j个样本信号；[0156]在j为L时，获得L个样本信号；

[0157]从所述L个样本信号中随机选取M个样本信号。[0158]可选的，所述存储介质中还存储有另外一些计算机程序指令，该另外一些计算机程序指令在与步骤：获得L个样本信号对应的计算机程序指令被执行之后被执行，执行过程中包括如下步骤：

[0159]基于所述L个样本信号，确定K组样本信号，所述K组样本信号中每组样本信号均包含M个样本信号，每组包含的M个样本信号为从所述L个样本信号随机选取的样本信号，K为大于1的整数；

[0160]依次取t为1至K，以所述预设策略对第t组样本信号中的M个样本信号进行拟合，获得与所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值对应的第t组参数值；在t为K时，获得K组参数值；

[0161]从所述K组参数值中确定出N个值，所述N个值对应所述N个通道中各通道的信号幅相偏移值。

[0162]可选的，所述存储介质中存储的与步骤：以预设策略对所述M个样本信号进行拟合对应的计算机程序指令在被执行时，具体包括如下步骤：[0163]以线性回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或[01]以稳健回归方式对所述M个样本信号进行拟合；或[0165]以脊回归方式对所述M个样本信号进行拟合。[0166]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造

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性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。[0167]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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图1

图2

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图3

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