通道间相位差求解算法分析
俯仰向DBFSAR系统通道相位偏差估计算法
摘 要 ： 由于 俯 仰 向 多通 道 合 成 孔径 雷 达 系 统 通 道 之 间 存 在 相 位 偏 差 ， 因 此 降低 了数 字 波 束 形 成 后 雷 达 图 像 的性 能． 为 解 决 上 述 问题 ， 提 出 了一 种 俯 仰 向通 道 相 位 偏 差 估 计 算 法 ． 该 算 法 首 先 对 相 邻 通 道 间 的 数 据
２ ０ １ ８年 ２月
西安电子科技大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
ＪＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ ＸＩ ＤＩ ＡＮ Ｕ ＮＩ ＶＥＲＳＩ ＴＹ
Ｆｅ ｂ ．２ ０１ ８
第４ ５卷
第 １期
Ｖｏ ｌ ＿ ４ ５ Ｎｏ ． Ｉ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ． １ ０ ０ １ — ２ ４ ０ ０ ． ２ ０ １ ８ ． ０ １ ． ０ ２ ６
关 键 词 ：合 成 孔 径 雷达 ； 数字波束形成 ； 通道 相 位 偏 差 ； 最 大 对 比度 中图分类号 ： ＴＮ ９ ５ ７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ — ２ ４ ０ ０ （ ２ ０ １ ８ ） ０ １ — ０ １ ４ ５ — ０ ５
Ｃｈ ａ ｎ ｎｅ ｌ ｐｈ ａ ｓ ｅ ｂ ｉ ａ ｓ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈｅ ＤＢＦ Ｓ ＡＲ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
俯 仰 向 ＤＢＦ Ｓ ＡＲ 系 统 通 道 相 位偏 差 估 计 算 法
王 志 斌 ，刘艳 阳 ，李 真 芳 ， 陈 筠 力。
相邻通道占空比差值与相位差的关系20131008
光电模块（及多通道光电传感器）相邻通道占空比差值与相位差的关系黄海磊摘要：我们双通道光电模块测试，检测了占空比、相位差、两通道占空比差值（即：泛指相邻通道占空比之差）及功耗电流；测试是用模拟光电转速传感器按照预定转速、正转（顺时针）下实施。
针对被测参数“两通道占空比差值”,最初的设计者可能有过推算,得出差值为≤5%；但似乎没有留下一个明确推论，所以也无从得知其可信的最大极限值；某种程度上也局限了生产测试验收标准，增大了对光敏元件配对或调试要求。
这篇文章将结合光电模块占空比的设计原理和实际测试情况，通俗简单的谈谈“两通道占空比差值”与反转时相位差的关系，以及推算出“两通道占空比差值”的最大极限值；并希望能给测试和设计起到参考与指导作用（备注说明：在以下内容中“光电模块”或“模块”都是指光电模块）关键词：相位差；两通道占空比差值、相邻通道占空比之差。
引言：光电模块是公司光电转速传感器产品中的一个重要电子部件，它的质量将直接影响到传感器的产品性能及生产合格率。
在1000只一体化模块的试制生产中由于光敏元件的离散性较大导致占空比的分散，致使两通道占空比差值变大，即调试合格率降低。
为弄清两通道占空比差值过大会给传感器带来的影响，以下就光电转速传感器相关试验指标和模块的试验方法谈谈我的理解。
之前，先来简介一下模块产生脉冲信号的原理，就是利用光电元件的发光管发出一束红外光，在光栅片（特制的机械件）对光束的切割遮挡作用下产生断断续续的光线，再由接收管把断断续续的红外光线转变为对应的高低脉冲电信号。
这个过程看似简单，但要想得到有一定技术条件的脉冲信号，则需要对器件参数及光栅片进行一定的设计研究了。
对此我们已经有了成熟的设计原理，以及对占空比、相位差的定义在此不再重复陈述。
根据铁标“TB/T2760.1-2010 机车转速传感器第1部分：光电转速传感器”和公司“光电转速传感器技术条件”对产品主要参数要求如下：占空比（CH1、CH2）：50%±20%相位差（CH1- CH2）：正转为90°±45°，反转为270°±45° 输出电平值：高电平≥9V ，低电平≤2V 功耗电流：≤50mA输出波形：上升沿、下降沿时间均小于周期的5%；（在400转/分钟转速下的上升沿和下降沿时间远远小于周期时间，所以该“5%”在这认定为波形的相对抖动量）其次，再来了解一下我们光电模块的测试方法：设置一个“器座总成”（即模拟光电传感器）装入测试台，由测试台提供一个400转/分钟的正向转速转动光栅片；手持被测模块靠紧在“器座总成”预置的位置上定位，给模块上电后检测各项输出参数。
干涉仪相位差测量精度的匹配滤波理论解释
第19卷 第6期太赫兹科学与电子信息学报Vo1.19，No.62021年12月 Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology Dec.，2021文章编号：2095-4980(2021)06-0996-06干涉仪相位差测量精度的匹配滤波理论解释石荣，邓科(电子信息控制重点实验室，四川成都 610036)摘要：针对干涉仪接收通道间信号的相位差测量精度问题，指出了传统计算公式的局限性，通过采用信号能量信噪比替代信号带内功率信噪比，引出了干涉仪接收通道间信号的相位差测量误差的标准差的理论计算公式。
从去调制与匹配滤波的角度证明了该计算公式的普适性，并通过各种调制信号与脉冲串信号的仿真验证了理论分析的正确性，揭示了干涉仪通道间相位差测量误差的标准差与信号能量信噪比的平方根成反比。
这一理论分析结果为干涉仪测向工程应用的精度指标计算与论证分析提供了普适性的指导。
关键词：干涉仪测向；相位差测量；调相信号去调制；匹配滤波；相位估计；信号带内功率信噪比；信号能量信噪比；信号积累中图分类号：TN971文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2020094Match filtering theory interpretation for the measurement accuracy ofinterferometer phase difference. All Rights Reserved.SHI Rong，DENG Ke(Science and Technology on Electronic Information Control Laboratory，Chengdu Sichuan 610036，China)Abstract：The phase difference measurement accuracy for the channels receiving signals in the interferometer is discussed. After the limitations of the traditional formula are pointed out, a theoreticalcomputation formula of the standard deviation for the phase difference measurement error of the channelsreceiving signals in the interferometer is proposed by using the signal energy SNR (Signal-to-Noise Ratio)instead of the in-band power SNR. In theory, the universality of the formula is proved from the point ofview of demodulation and match filtering. And the correctness of the theoretical analysis is verified by thesimulation for various modulated signals and pulse series signals. It reflects that the standard deviation ofthe phase difference measurement error for the channels receiving signals in the interferometer isinversely proportional to the square root of the signal energy SNR. This theoretical result provides ageneral guidance for the computation, demonstration and analysis of direction finding accuracy index ininterferometer engineering application.Keywords：direction finding by interferometer；phase difference measurement；demodulation for phased signal；match filtering; phase estimation；SNR of signal in-band power；SNR of signal energy；signal accumulation干涉仪测向是电子侦察中常用的辐射源信号来波方向测量方法，在各种雷达侦察与通信侦察设备中广泛使用[1−3]。
一种实现S频段射频通道相位调整的简单方法
信息通信INFORMATION & COMMUNICATIONS2019年第7期（总第199期）2019(Sum. No 199)一种实现s 频段射频通道相位调整的简单方法王昕（广州润芯信息技术有限公司，广东广州510663）摘要：文章主要介绍了一种在S 频段内对射频通道相位进行调整的简单方法。
该方法主要解决了多通道射频收发应用 中在一定精度要求下确保通道间相位一致性的需求。
本方法在传统微带加载线型移相器的基本原理上进行砧合具体应用场景的改良和简化，可在0o 到20o 的范围内以5o 为步进进行相位调节，具有插入损耗小，回波损耗小，结构简单，成本低且相对面积小的特点。
关键词:多通道射频收发;相位调整;相位一致性中图分类号:TN859文献标识码:A文章编号：1673-1131（2019）07-0029-020引言对于射频多通道收发机来说，通道间的幅度相位一致性是一个关键指标,直接影响后端算法的实际性能效果[1],因此 保证射频通道的相位一致性成为多通道收发机设计阶段的重 点。
1问题分析对于多通道射频收发模块来说，制导致通道间相位差异的因素有很多，大致可分为两类：设计因素:主要有各个通道走线不等长，本振功分电路各支路相位一致性不好；器件因素:同一型号规格无源器件（包括天线阵元,电阻，电容,电感以和滤波器等）个体间因工艺原因导致的相位差异,PCB 板材因工艺导致的介质介电常数的局部间微小的不一致,以及当前广泛使用的多通道收发芯片通道间因工艺造成的相位差异；相位校准措施通常有两种，分别为数字基带预校准技术和射频移相技术。
数字基带预校准精确度高，但对与射频前端的传递函数需要精确测量，且系统复杂实施成本高悶，并非所有基带都有该功能，因此终端厂家往往向频前端模块厂商提出相位一致性指标。
射频移向技术主要由移相器实现。
对于移相器从原理上可分为：开关线型，加载线型，反射式和滤波器式，总体上说,射频移相器是通过射频开关将移相电路在不同的阻抗状态间进行切换实现移相目的，因此，对于一般数字移相器来 说为实现完整移相功能往往需要偏置电路和数字控制电路，这增加了器件成本和体积还需要占用接口资源。
光纤通道延时不一致对差动保护的影响
第38卷第14期电力系统保护与控制Vol.38 No.14 2010年7月16日Power System Protection and Control Jul. 16, 2010 光纤通道延时不一致对差动保护的影响张兆云，刘宏君，俞伟国（国网电力科学研究院/深圳南瑞科技有限公司，广东 深圳 518057）摘要：提出了三端差动保护中三端的同步方法，重点阐述了光纤通道双向延时差的计算方法。
在计算了延时差之后，详细分析了单条通道延时不一致和两条通道不一致对差动保护的具体影响，得出结论：三端差动保护中由于存在冗余通道，可以检测部分光纤双向延时不一致的情况，提高保护的可靠性。
关键词：三端差动保护；通道延时不一致；同步Influence of different fiber channel delay on differential protectionZHANG Zhao-yun，LIU Hong-jun，YU Wei-guo（State Grid Electric Power Research Institute/Shenzhen NARI Technologies Co. Ltd，Shenzhen 518057，China）Abstract：The paper discusses synchronization methods in T-line differential protection，and focuses on how to calculate the delay difference of optical fibre channel After．the delay difference is calculated it， analyzes the influence of single-channel different delay and two-channel different delay．The conclusion is that T-line differential protection can detect the differnet delay and improve the reliability of protection because of redundant channels．Key words：T-line differential protection；different delay；synchronization中图分类号： TM73；TM77 文献标识码：B 文章编号： 1674-3415(2010)14-0156-040 引言随着光纤通信技术的日益成熟，基于光纤通道的两端电流差动保护在电力系统得到非常广泛的使用。
普遍意义下的干涉仪通道间相位差测量精度分析
普遍意义下的干涉仪通道间相位差测量精度分析石荣;邓科;阎剑【摘要】The establishment of the traditional measurement model for phase difference between the interferometer channels is based on the single-frequency electromagnetic wave condition. The large error in analysis result occurs frequently when it is used for measurement of the modulated signals. In this paper,the phase difference information between channels of the inter-ferometer is acquired by the relative receiving method for modulated signals. The precision theoretical calculation formula for measuring the phase difference information between channels of the interferometer in generalized condition is deduced. Furthermore, this formula has the compatibility downwards to the traditional one. The theoretical validity was demonstrated by simulation. It provides the new reference for accuracy analysis related to interferometer in direction finding and passive positioning application in the electronic reconnaissance.%传统的干涉仪通道间相位差测量模型是建立在单频电磁波的基础之上的，在应用于调制信号测量时，其精度分析结果有时会出现较大偏差。
扩频系统多通道相位差测量技术
扩频系统多通道相位差测量技术王亚涛【摘要】论述了扩频无线电信号侦收和测向等应用领域中,在多通道天线和接收机后端采用数字处理手段,在低信噪比下实现多通道相位差精确提取的方法.阐述了多通道相位差提取的基本工程模型、中频信号采样处理方法、普通ASK调制信号的相位差提取方法,以及BPSK调制的扩频信号的相位差提取方法,给出了基于MATLAB7.0.1平台的仿真图形和结果.该技术已在工程中成功实现.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2010(050)008【总页数】5页(P92-96)【关键词】扩频系统;多通道天线;相位差测量;数字中频【作者】王亚涛【作者单位】中国西南电子技术研究所,成都,610036【正文语种】中文【中图分类】TN914.41 引言在航空管制、雷达、电子侦察、电子对抗等领域，通常都要对目标信号源的方向进行测量，其主要技术手段就是使用多通道的天线和接收机对同一无线信号进行接收，提取出一些关键信号参数在不同通道间的差值或比值，其中最重要的信号参数就是幅度和相位。
随着高速A/D采样器件及技术、高速数字逻辑器件及技术、高速DSP器件及技术的发展，上述参数的提取过程都可以实现数字化。
幅度信号提取相对直观和简便，但相位提取比较复杂，尤其是在信噪比很低、信号淹没在噪声中的扩频通信系统中。
文献[1]给出了单脉冲雷达数字接收机幅相不平衡的一种校正方法，文献[2]提出了基于差分放大器、容阻和容感器件收发通道的相位控制系统，文献[3]提出了一种基于数字中频、FFT以及测相算法的短波测向技术，文献[4]介绍了直扩系统的原理、模型和工作机制，文献[5]提出了一种基于直接扩频系统的实时定位方案。
本文将针对普通ASK调制方式的信号，以及直扩的BPSK调制方式的信号，就提取多接收通道间的相位差的方法进行论述。
2 基本工程模型假设我们要测量∑和Δ两个接收通道输出信号之间的相位差，直接把两路信号进行数字鉴相是不行的，这是因为∑和Δ两路接收通道本身就具有一定的不一致性，即使两路同时输入相同的信号，其输出也会存在相位差，仅靠简单的鉴相无法剔除这种不一致性，必须在鉴相前予以纠正。
相位差的计算公式
相位差的计算公式
相位差是描述两个波的振幅和周期之间的差异的物理量。
在物理学中，它通常被用来描述波的传播和干涉现象。
相位差可以通过以下公式计算：相位差=(nx2π)+δ
其中，n是波的周期的整数倍，δ是波的相位差，2π是一个周期的
角度。
对于同一条波在不同位置的相位差，可以使用以下公式进行计算：
相位差=2πx(Δx/λ)
其中，Δx是两个位置的距离差，λ是波长。
对于两个不同波长的波的相位差，可以使用以下公式计算：
相位差=2πx(Δx/λ1-Δx/λ2)
其中，Δx是两个位置的距离差，λ1和λ2是两个波的波长。
在干涉和衍射实验中，两个波的相位差可以用以下公式计算：
相位差= (2π / λ) x d x sin(θ)
其中，λ是波长，d是光程差，θ是入射角。
在光的双缝干涉实验中，两个波的相位差可以由以下公式计算：
相位差= (2π / λ) x d x sin(θ)
其中，λ是波长，d是双缝间距，θ是入射角。
对于光的单缝衍射实验中的两个波的相位差，可以使用以下公式计算：
相位差= (2π / λ) x a x sin(θ)
其中，λ是波长，a是单缝的宽度，θ是入射角。
在声音的干涉实验中，可以使用以下公式计算两个波的相位差：
相位差= (2π / λ) x d x sin(θ)
其中，λ是声波的波长，d是源的距离差，θ是入射角。
总的来说，相位差的计算取决于波的振幅、周期、波长、位置差、光程差和入射角等因素。
具体的计算公式会根据具体的物理实验和应用而有所不同，上述公式仅是其中的一些常见情况。
什么是电路的相位差如何计算
什么是电路的相位差如何计算电路中的相位差是指两个信号之间的时间差或相位差异。
在电路中，相位差是分析信号和波形的重要参数之一，有助于理解信号的特性和相互之间的关系。
本文将介绍什么是电路的相位差，并详细说明如何计算相位差。
一、什么是电路的相位差电路中的相位差表示在给定时间点上，两个信号之间的相对偏移量。
在交流电路中，信号往往是周期性变化的，相位差描述的是两个信号波形之间的时间或相位差异。
相位差可以用来描述信号的延迟或提前，或者两个信号之间的相对位置。
相位差用角度或时间来表示。
单位为角度的相位差通常用度（°）表示，单位为时间的相位差通常用秒（s）、毫秒（ms）或微秒（μs）表示。
相位差正负表示了信号之间的相对位置，正值表示一个信号相对于另一个信号延迟，负值表示提前。
二、如何计算电路的相位差计算电路的相位差需要知道两个信号的波形，以及它们之间的时间或相位差异。
有多种方法可以计算相位差，以下介绍两种常用的计算方法。
1. 基于波形的相位差计算当两个信号的波形可以观测到时，可以通过比较波形的特征来计算相位差。
具体步骤如下：a. 找到两个波形的一个特征点（如信号的最大值、最小值或通过零点的时间点）作为参考点。
b. 记录两个信号的相位差特征点之间的时间差或相位差值。
c. 根据需要，将时间差换算为角度或其他单位。
这种方法适用于简单的波形形状，并且信号可以直接观测到的情况。
2. 基于频率的相位差计算当两个信号的波形不易观测到时，可以通过信号的频率和相位差的数学关系来计算相位差。
具体步骤如下：a. 记录两个信号的频率值。
b. 计算信号的周期（T）= 1 / 频率（f）。
c. 记录两个信号的相位差特征点之间的时间差（Δt）。
d. 根据频率和时间差的关系，计算相位差（Δφ）= (Δt / T) * 360°。
这种方法适用于信号频率稳定，但波形不易观测的情况。
三、小结电路的相位差是描述两个信号时间或相位差异的重要参数。
俯仰向DBF SAR系统通道相位偏差估计算法
俯仰向DBF SAR系统通道相位偏差估计算法王志斌;刘艳阳;李真芳;陈筠力【摘要】由于俯仰向多通道合成孔径雷达系统通道之间存在相位偏差,因此降低了数字波束形成后雷达图像的性能.为解决上述问题,提出了一种俯仰向通道相位偏差估计算法.该算法首先对相邻通道间的数据进行干涉处理,获得相邻通道之间的复干涉相位图;然后,对复干涉相位进行干涉处理,获得邻近通道干涉相位的差分相位;最后,通过优化图像的最大对比度估计俯仰向通道间的相位偏差.利用车载俯仰向多通道雷达系统获取的数据验证了这种算法的有效性.%Due to the presence of phase bias between channels in elevation of the multichannel Synthetic Aperture Radar (SAR) system, the quality of the SAR images decreases after Digital Beam-Forming (DBF). In order to solve the problem, this paper presents a phase bias estimation algorithm for the multichannel SAR system in elevation. First, the complex interferograms are obtained by conjugate multiplication of the focused SAR images acquired by the adjacent channels. Then, the differential interferograms are obtained by conjugate multiplication of the adjacent interferograms.Finally,the phase bias between each channel and the reference one are estimated by the maximum sharpness optimization.The proposed algorithm is validated through experimental data acquired by the automobile based multichannel SAR system.【期刊名称】《西安电子科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(045)001【总页数】6页(P145-149,167)【关键词】合成孔径雷达;数字波束形成;通道相位偏差;最大对比度【作者】王志斌;刘艳阳;李真芳;陈筠力【作者单位】西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安710071;上海卫星工程研究所,上海201109;西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安710071;上海航天技术研究院,上海201109【正文语种】中文【中图分类】TN957合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar， SAR)因其全天时、全天候的优势在地形测绘、军事侦察等方面发挥了巨大作用．随着合成孔径雷达技术的发展，更多的应用要求合成孔径雷达能够实现高分辨率大测绘带(High-Resolution and Wide-Swath， HRWS)观测．然而，受最小天线面积限制[1]，方位高分辨率与距离宽测绘带是一对矛盾量，传统单通道合成孔径雷达系统难以实现同时大测绘带和高分辨率对地观测．多通道系统结合数字波束形成(Digital Beam-Forming，DBF)技术是突破这一限制的重要途径[2]．根据多个通道布置于俯仰向和方位向，多通道系统可以划分为俯仰向和方位向多通道系统[2-6]．采用数字波束形成技术处理得到合成孔径雷达图像时，要求各通道之间的幅度和相位等特性一致．然而，对于实际系统而言，由于加工工艺、温度及辐射等因素的影响，各接收通道的特性并不完全一致，因此，在数字波束形成处理之前，需要校正通道间的幅相误差．文献[7]针对分布式小卫星系统，提出了一种基于数据的通道误差校正方法，该方法将每个多普勒通道输出的谱分量作为虚拟校正源，同时将通道误差划分为沿航向位置误差与通道幅相误差，将通道误差估计问题转换为已知校正源方向的阵列误差估计问题．文献[8]基于方位向通道间相位偏差为系统性偏差的假设，提出了一种时域通道相位偏差估计方法，该方法对相邻通道间的回波信号进行干涉处理，确定出相邻通道回波数据的相位梯度后，估计出原始回波的多普勒中心，利用求出的多普勒中心及相邻通道间的相位梯度估计出各通道间的相位偏差．较多的通道相位偏差校正方法是针对方位多通道的，而对俯仰向通道相位偏差估计方法研究较少，需要开展深入研究．笔者建立了合成孔径雷达俯仰向数字波束形成回波信号及通道误差模型，通过分析俯仰向通道间的相位误差特性，提出一种基于干涉处理和图像最大对比度的俯仰向通道相位偏差估计方法．该方法首先对相邻通道获取的合成孔径雷达图像进行干涉处理，获得复干涉相位图; 然后，对干涉相位图进行干涉处理，得到干涉相位图的差分相位图，根据差分相位可以获得邻近通道相对于参考通道的相位偏差的差分相位;最后，在差分相位偏差的约束下，利用图像最大对比度的优化算法确定各通道间的相位偏差．假定单星合成孔径雷达系统共有M个接收通道并沿俯仰向分布，如图1所示．图中的坐标系以系统中某一参考接收通道的位置为原点，X轴为卫星速度方向，Z轴背向地球中心，Y轴垂直于轨道平面，构成右手坐标系．Wgr为测绘带宽，α为通道之间的连线和水平方向的夹角，θ(t0)为目标T相对于参考通道的下视角，d为相邻通道间的距离．单星俯仰向多通道合成孔径雷达系统为获得高分辨率大测绘带，可以采用单个通道发射宽波束信号，各通道轮流或同时接收雷达地面回波．假设参考接收通道的坐标为(0，0，0)，则各通道接收信号为其中，i表示第i接收通道，σ(x，y，z)表示地面单元pT的复反射系数，gi(t;pT)为天线方向图，h(τ)为发射脉冲信号，f0为系统载频，t为系统接收回波的方位慢时间，τi表示第i通道接收回波的距离快时间．τi(t;pT)具体表示为其中，c是光速，pt(t)和pi(t)分别表示发射通道和第i接收通道的位置．针对多通道合成孔径雷达系统，发射通道由共同的通道发射，根据接收通道的位置不同，不同的接收通道相对于参考接收通道的接收时间为简化式(1)的表示形式，各接收通道的接收信号可以写为其中，Ai表示通道i接收信号的幅度，上标“e”表示该通道存在相位偏差，表示俯仰向通道i的相位偏差，φi表示通道i接收信号的相位．φi具体表示为其中，λ=c/f0，为系统工作波长．沿俯仰向等间隔布置的M个接收通道之间，构成了相同长度的干涉基线．对相邻通道之间接收的信号进行干涉处理可得到相邻通道的复干涉相位图，即其中，Ii，i+1表示第i通道与i+1通道的复干涉相位图，上标“*”表示共轭处理．当俯仰向天线等间距布置时，相邻通道之间的基线相等，则有下式成立:其中，φterrain表示地形相位．因此，为消除地形相位的影响，对相邻通道之间的干涉相位再次进行干涉处理，可以得到其中，Δ 表示相邻通道间的通道相位偏差，angle(·)表示取相角操作，表示常数相位．式(8)为超定方程，无法确定所有通道间的相位偏差，可采用基于图像最大对比度的相位偏差估计方法来确定各通道间的相位偏差．图像最大对比度的优化算法在合成孔径雷达聚焦成像中已经得到广泛应用．通常认为，精确聚焦的合成孔径雷达图像具有最大的图像对比度[9]．因此，通道之间的相位偏差会引起数字波束形成之后的合成孔径雷达图像对比度下降的问题．可采用图像最大对比度的优化算法对数字波束形成之后的合成孔径雷达图像进行优化，能够估计通道间的相位偏差，优化函数为上式中的目标函数可以写为其中，n与m分别为方位向与距离向像素，SDBF(Δ，…，Δ，…，Δ)为数字波束形成之后的合成孔径雷达图像．SDBF定义为其中，wi表示通道i的权系数．wi的具体表示为采用牛顿迭代的方法求解式(11)[3-4，10]，这里不详细介绍．优化式(11)即可得到各接收通道之间的通道相位偏差．利用车载俯仰向多通道合成孔径雷达系统获取的实验数据来验证笔者所提出算法的有效性．该合成孔径雷达系统的基本参数如表1所示[11]．如图2(a)所示，本系统由4个水平极化天线和4个垂直极化天线组成，每个天线都可以独立地发射和接收线性调频信号．系统在工作时，各个天线轮流发射信号，同时所有天线可以接收信号．因此，本系统通过单次航过(汽车一次过去就可以采集多通道信号)能够获取俯仰向的多通道数据．文中所采用的数据为2013年6月在中国秦岭北麓地区录取的实验数据．实验录取的场景和实验过程如图2(b)所示，图2(c)为观测场景的光学图像．选取图2(a)中水平极化通道2、4、6、8接收的回波数据来验证笔者提出的算法的有效性．处理流程如图3所示．该实验中的发射信号由通道2发射，对通道2、4、6、8接收的回波进行单通道合成孔径雷达聚焦成像之后，首先进行俯仰向通道相位偏差校正，然后进行俯仰向数字波束形成，合成合成孔径雷达图像．4个通道之间的干涉相位的差分相位分别如图4(a)～(c)所示．图4(a)为通道2和通道4之间的干涉相位与通道4和通道6之间干涉相位的相位差; 图4(b)为通道4和通道6之间的干涉相位与通道6和通道8之间干涉相位的相位差; 图4(c)为通道2和通道4之间的干涉相位与通道6和通道8之间干涉相位的相位差．图4中(d)～(f)分别为图4(a)～(c)干涉相位图中方框区域内的相位的统计值．由图可看出，该差分相位为一常数相位．需要指出的是，图4(c)的相位差为冗余的，但是该相位能够验证图4(a)和图4(b)估计的干涉相位差的准确性．图4(d)～(f)统计相位分别为-2.342 rad、-1.892 rad、2.050 rad．确定通道间的相对相位偏差后，采用图像最大对比度算法优化估计得到的各通道之间的相位偏差，如表2所示．根据表2中估计的通道之间的相位偏差，对各通道进行通道相位偏差校正后，经数字波束形成合成的合成孔径雷达图像，如图5(c)所示．图5(a)为通道2以自发自收工作模式获取的合成孔径雷达图像，图5(b)为未经通道误差校正直接进行数字波束形成后得到的合成孔径雷达图像．经过数字波束形成处理之后，能够获得窄波束、高增益的合成孔径雷达图像．由图5(a)和图5(c)幅度图可以看出，经数字波束形成后合成孔径雷达图像相比于单通道合成孔径雷达图像，在信噪比方面有较大的提升；而根据图5(b)和图5(c)可以看出，利用笔者提出的通道相位偏差估计技术进行通道偏差校正之后，合成孔径雷达图像质量有明显提升．统计图5中各图像的信噪比如表3所示．表3中，进行通道误差校正处理后，数字波束形成合成的合成孔径雷达图像的信噪比相比于未经通道误差校正的图像提升约 4 dB，相对于单通道的提升约 5 dB．利用车载多通道合成孔径雷达系统获取的数据，验证了笔者提出的相位偏差估计算法在俯仰向通道相位偏差估计方面的有效性．针对俯仰向多通道合成孔径雷达系统相位偏差估计问题，笔者提出了一种简单高效的相位偏差估计算法．该方法首先对相邻通道间聚焦成像的合成孔径雷达图像进行干涉处理，得到相邻通道间的干涉相位，相位中包含地形相位和通道间相位偏差; 然后再次利用干涉处理的方法，得到相邻通道干涉相位的差分相位，去除地形相位后，得到通道间相位偏差的差分相位；最后，利用图像最大对比度优化算法求取出通道间相位偏差．车载合成孔径雷达系统获取的多通道实测数据验证了这种算法的有效性．[1] FREEMAN A, JOHNSON W T K, HUNEYCUTT B, et al. The “myth” of the Minimum SAR Antenna Area Constraint[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2000, 38(1): 320-324.[2] GEBERT N, KREIGER G, MOREIRA M A. Digital Beamforming on Receive: Techniques and Optimization Strategies for High-resolution Wide-swath SAR Imaging[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2009, 45(2): 564-592.[3] FANG C, LIU Y, LI Z, et al. Clutter-cancellation-based Channel Phase Bias Estimation Algorithm for Spaceborne Multichannel High-resolution and Wide-swath SAR[J]. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 2016, 13(9): 1260-1264.[4] WANG Z B, LIU Y Y, LI Z F, et al. Phase Bias Estimation for Multi-channel HRWS SAR Based on Doppler Spectrum Optimization[J]. Electronics Letters, 2016, 52(21): 1805-1807.[5] 左绍山, 孙光才, 邢孟道. 一种改进的方位多通道SAR误差校正方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2017, 44(3): 13-17.ZUO Shaoshan, SUN Guangcai, XING Mengdao. Improved Channel Error Calibration Method for the Azimuth Multichannel SAR[J]. Journal of Xidian University, 2017, 44(3): 13-17.[6] WANG R, WANG W, SHAO Y F, et al. First Bistatic Demonstration of Digital Beamforming in Elevation with Terra SAR-X as an Illuminator[J]. IEEETransactions on Geoscience and Remote Sensing, 2016, 54(2): 842-849. [7] LI Z F, BAO Z, WANG H Y, et al. Performance Improvement for Constellation SAR Using Signal Processing Techniques[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2006, 42(2): 436-452.[8] 刘艳阳, 李真芳, 杨桃丽, 等. 一种单星方位多通道高分辨率宽测绘带SAR系统通道相位偏差时域估计新方法[J]. 电子与信息学报, 2012, 34(12): 2913-2919. LIU Yanyang, LI Zhenfang, YANG Taoli, et al. A Novel Channel Phase Bias Estimation Method for Spaceborne Along-track Multi-channel HRWS SAR in Time-domain[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2012, 34(12): 2913-2919.[9] MORRISON R L, DO M N, MUNSON D C. SAR Image Autofocus by Sharpness Optimization: a Theoretical Study[J]. IEEE Transactions on Image Processing, 2007, 16(9): 2309-2321.[10] 房嘉奇, 冯大政, 李进. TODA中的修正牛顿及泰勒级数方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2016, 43(6): 27-33.FANG Jiaqi, FENG Dazheng, LI Jin. Research on Modified Newton and Taylor -series Methods in TDOA[J]. Journal of Xidian University, 2016, 43(6): 27-33.[11] 张海瀛, 李真芳, 解金卫. 车载全极化InSAR系统通道误差校正[J]. 系统工程与电子技术, 2017, 39(2): 298-303.ZHANG Haiying, LI Zhenfang, XIE Jinwei. Channel Error Calibration for Automobile-based Fully Polarimetric InSAR System[J]. Systems Engineering and Electronics, 2017, 39(2): 298-303.。
俯仰向dbf sar系统通道相位偏差估计算法
俯仰向dbf sar系统通道相位偏差估计算法
俯仰向DBF SAR系统通道相位偏差估计算法是一种用于估计信号
传输过程中通道相位偏差的算法。
该算法基于信号传输模型和系统参
数模型，通过参考信号和接收信号之间的相位差来估计通道相位偏差。
具体而言，算法首先采集一份参考信号和多份接收信号，并将它
们通过信号传输模型转换为数字信号。
接着，针对一个接收通道，算
法计算该通道接收信号与参考信号之间的相位差，并将其转换为频域
相位差，即通过FFT将时域信号转换为频域信号。
接下来，算法通过将频域相位差作为求解参数，利用系统参数模
型构建估计函数，并根据最小二乘法原理寻找最优的估计值。
最后，
估计出的通道相位偏差通过调整传输中的相位差来进行修正。
总之，俯仰向DBF SAR系统通道相位偏差估计算法是一种能够有
效估计通道相位偏差的算法，具有较高的精度和实用性。
交通相位差计算方法
交通相位差计算方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊交通相位差计算方法。
这可不是什么高深莫测的玩意儿，就像咱过日子一样，有它的门道和规律。
你想想看，马路上车来车往，要是没有个合理的安排，那不就乱套啦！交通相位差就像是一个神奇的指挥棒，让车辆有序地通过路口。
那怎么计算这个相位差呢？其实啊，就好比咱做饭，得知道放多少盐多少醋一样。
首先呢，你得清楚路口的情况，车流量啦，行人啦，这些都得考虑进去。
然后呢，根据这些信息来确定每个相位的时间长短。
比如说，一个路口南北向的车特别多，那南北向的相位时间就得长一点，不然车都堵在那儿啦，这就好像给特别饿的人多盛点饭一样。
而东西向车少呢，那相应的相位时间就可以短一些。
计算相位差的时候，还得考虑到车辆的速度。
车开得快，那相位转换就得快一点，不然就跟不上节奏啦。
这就跟跑步似的，跑得快的人你得让他快点跑，跑得慢的人你也不能催他太紧。
而且啊，不同的时间段车流量还不一样呢！早上上班的时候车多，晚上下班的时候车也多，那相位差就得根据这些变化来调整。
这就好比咱每天穿的衣服不一样，得根据天气和场合来选。
再想想啊，要是没有计算好相位差，那会怎么样？那不就跟跳舞乱了拍子一样，全乱套啦！车会堵成一团，大家都走不了，那可麻烦啦！所以说啊，这个交通相位差计算方法可重要啦！它就像一个幕后英雄，默默地保障着我们的出行顺畅。
咱可得好好研究研究，让马路上的车都能欢快地跑起来。
咱平时在路上走，可能不会特别注意这些，但是如果仔细想想，这其中的学问可大着呢！就像生活中的很多小细节，看似不起眼，实则很关键。
总之呢，交通相位差计算方法就是让交通有序进行的秘密武器。
咱得重视它，学会它，让我们的出行更加轻松愉快。
别小看了这小小的相位差，它能给我们的生活带来大大的改变呢！大家说是不是呀！。
相位差计算公式和方法
相位差计算公式和方法以相位差计算公式和方法为标题，我们将讨论相位差的概念、计算公式以及计算方法。
相位差是描述两个波之间的相对位置差异的物理量。
在波动现象中，波的相位表示波的状态或位置，而相位差表示两个波之间的相位差异。
相位差的大小和正负号决定了两个波如何相互作用。
为了计算相位差，我们首先需要了解相位的定义。
相位是指波的状态或位置与某一参考点的关系。
在周期性波动中，相位通常用角度或弧度来表示。
相位差是两个波的相位之差，可以用来描述波的相对位置差异。
计算相位差的公式如下：Δφ = φ1 - φ2其中，Δφ表示相位差，φ1和φ2分别表示两个波的相位。
为了更好地理解相位差的计算方法，我们来看一个具体的例子。
假设有两个波动方程：y1 = A1sin(ωt + φ1)和y2 = A2sin(ωt + φ2)，其中A1和A2分别表示两个波的振幅，ω表示角频率，t表示时间。
我们想要计算这两个波之间的相位差。
首先，我们需要找到两个波的相位。
相位可以通过观察波的起点或波峰来确定。
假设我们选择观察波的起点，那么波的相位就是起点相对于某一参考点的位置。
假设两个波的起点分别为t1和t2，那么它们的相位分别为φ1 = ωt1 + φ1和φ2 = ωt2 + φ2。
将这两个相位带入相位差的计算公式，即可得到相位差Δφ = (φ1 - φ2) = ω(t1 - t2)。
通过这个例子，我们可以看到，相位差的计算方法就是将两个波的相位带入相位差的计算公式中，并进行相减运算。
除了通过观察波的起点来确定相位，我们还可以通过观察波的波峰或波谷来确定相位。
无论选择哪种方法，计算相位差的步骤都是一样的。
需要注意的是，计算相位差时，我们需要使用相同的单位来表示时间和角度。
如果时间使用秒来表示，那么角度应使用弧度来表示。
这样可以确保计算结果的准确性。
在实际应用中，相位差的计算具有重要的物理意义。
例如，在光学中，相位差可以用来描述光的干涉现象。
在声学中，相位差可以用来描述声音的合成和干涉。
双通道接收的相位差估算方法
双通道接收的相位差估算方法
陈国龙;熊金涛;杨建宇
【期刊名称】《雷达与对抗》
【年(卷),期】2005(000)002
【摘要】分析了双通道接收相位差的时域、频域计算方法,基于DFT的频域估算方法,充分利用了DFT对信噪比的改善作用,克服了时域方法要求较高信噪比的缺点,能有效地抑制噪声,提高测量精度.但是离散的DFT输出谱限制了信噪比的改善,文中利用截断DFT的输出谱特性来估计信号频率,再用一次最大似然估计得到信号相位估计,减小运算量.分析和仿真表明文中方法可以得到接近最大似然法的测量精度.【总页数】4页(P46-49)
【作者】陈国龙;熊金涛;杨建宇
【作者单位】电子科技大学,电子工程学院,四川,成都,610054;电子科技大学,电子工程学院,四川,成都,610054;电子科技大学,电子工程学院,四川,成都,610054
【正文语种】中文
【中图分类】TN85
【相关文献】
1.采用双天线载波相位差技术的卫星导航接收机抗欺骗方法 [J], 黄龙;雍玲;徐博;王飞雪
2.双通道两视干涉相位差解径向速度模糊方法 [J], 张学攀;廖桂生;朱圣棋;杨东;高永婵
3.一种多基准接收机条件下的载波相位差分报文优化生成方法 [J], 张昂;原彬;张睿
4.船舶发电机组软同步相位差双通道检测方法 [J], 李勇
5.双通道接收机通道间的相位差与增益差的测试 [J], 缪荣生;黄振清
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Ｋｅ ｗ ｒ ｓ ｐ ａｅ —ｒ ｙｒｄ ｒ ｐ ａｅｄ ｆｒｎ ｅ Ｆ ａｇｒｈ ｙ ｏ ｄ ： ｈｓｄａ ａ ａ ａ； ｈｓ ｉｅｅ ｃ ； 兀’ ｌ ｉ ｍ；Ｉ ｒ ｏｏａ ａ ｏ ｔｍ；ｄｇ ａ ｆ ｏｔ Ｑ ｏｔ ｇｎ ｌ ｌ ｒｈ ｈ ｇｉ ｉｔ ｉｌ
数 的影 响较 大 。可见 ， 同 的计 算 方 法 有 其不 同的 适 不
补偿 。通道 间相位 差 的获取 方法 一般 是在各 个通 道注
入相 同的测 试信 号 ， 对 各 个 通 道输 出信 号 进 行求 解 再
得 到 。 目前 ， 常用 的求解 相位 差 的方法 有简单 的 Ｉ Ｑ正
交 求解 … 、 字相关 法 ＪＦ Ｔ 法 和相 位 差 分 法 Ｊ 数 、ｆ１ Ｉ 。 Ｉ Ｑ正 交算 法理 论简单 直 观 ， 计算 结 果 受低 通 滤 波器 但 的性能 影响 较大 ；Ｆ Ｆ Ｔ算 法适 用性 较强 ， 有效 抑 制高 能 斯 白噪声 的 干扰 ， Ｆ ｒ 测量 相 位 差 时需 要 知道 信 但 ｒ 法
相 控 阵雷达 工作 时需要 对通 道 间的相 位不一 致性 进行
字相关 法 可 以有 效抑 制 噪 声 干扰 ， 数 字 相关 法 求 出 但
的相位 差 为相位 差 的绝 对 值 ， 确定 补 偿 相位 时 不 好 在 确定补 偿值 的 正 负 号 。基 于 Ｆ ｒ的 相 位 差 分 法 是 在 Ｆ
摘 要 ： 绍 了通 道 间相位 差计 算 的 几种 常 用算 法 ：Ｑ正 交算 法 、 字相 关法 、 ｆ 介 Ｉ 数 ＦＴ ｒ法和 基 于 ＦＴ ｆ ｒ的相位 差分 法 。比较 了各算 法 的适 用条件 、 算量 ，分析 了各 算 法 的性 能。 为 实 际工 程 计
应 用提 供参 考 。
关 键词 ： 相控 阵雷达 ； 相位 差 ； Ｆ 法 ；Ｑ正 交算法 ； 字相 关 法 ； ＦＴ ｒ Ｉ 数 相位 差分 法 中 图分 类号 ：Ｎ ５ ． ２ Ｔ ９８９ 文献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ９— ４ １ ２ １ ） ｌ ０ ３ ０ １０ ０ ０ （ ０ １ ０ 一 ０ ５— ４
第３卷 １
第ｌ 期
雷 达 与 对 抗
ＲＡＤＡＲ ＆ ＥＣＭ
Ｖ０ ． Ｎｏ． １ ３ｌ １ Ｍａ ． ０ｌ１ ｒ２
２１ ０ １年 ３月
通 道 间 相 位 差 求 解 算 法 分 析
师鹏 宇 殷 友 廷 ，
（ ． １０ １９４ ４部 队 ， 北 秦 皇 岛 ０ ６０ ；． 京 船 舶 雷 达 研 究 所 ， 京 ２ ００ ） 河 ６ ０ １２ 南 南 １０ ３
２ Ｎ ｎ ｎ ｒ ｅＲ ｄ ｒ ｎｔｕｅ Ｎ ｎ ｎ １０ ３ ． ａｊ ｇＭａｉ ａ ａ ｓｔｔ， ａｊ ｇ２ ０ ０ ） ｉ ｎ Ｉ ｉ ｉ
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｓ ｖ ｒ ｌ ｏ ｍｏ ａ ｇ ｒｔ ｍｓ ｆ ｔ ｐ ａ ｅ ｉ ｅ ｅ ｃ ｂ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓ ｒ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｅ ａ ｃ ｍ ｎ ｌｏ ｈ ｏ ｈｅ ｈ ｓ ｄｆ ｒ ｎ ｅ ｅ ｗｅ ｎ ｈａ ｎ ｌ ａ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ， ｉ ｆ
ｃ ｒｅａ ｉｎ ａｇ ｒｔ ；ｐ ａ ｅ ｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ａｇ ｒｔ ｏ ｒ ｌｔ ｌ ｏ ｉ ｏ ｈｍ ｈ ｓ ｉｆ ｅ ｃ ｌ ｏ ｈｍ ｅ ｉ
１ 引 言
数字相 控 阵雷达 中 ， 道 间 的相 位 不 一 致性 对 数 通 字波束 形成 的波束指 向以及 方 向图副瓣 电平 等 均会产 生较 大的影 响 ， 而影 响雷 达 的工作性 能 。因此 ， 从 数字
ＦＴ 粗 测结 果上 的进一 步校 正 。只须对 采样 点分 组 后 Ｆ ｒ 进行 两次 Ｆ 就 可 以在 不 高 的 信 噪 比下 获 得 精 度 相
当高 的初相 估计 ， 初相 和 频 率 的估 计 精 度是 彼 此 独 且 立的， 有利 于工 程实现 ， 但其 性能 受到有 效信 号离散 点
ｎ ｍｅ ｅＦ Ｔ，Ｉ ａ ｏｏ ａ， ｉ ｔ ｏｒｌｔ ｎａ ｄＦＴ—ａｅ ｈ ｓ ｄｆ ｒｎ ｅａ ｏ ｔｍ ， ｉ ａ ｌ ｔ Ｆ Ｑ ｏ ｈｇ ｎｌ ｄｇ ａ ｃｒ ａ ｏ ｎ Ｆ ｂ ｓｄｐ ａｅ ｉｅｅｃ ｌ ｒｈ ｓ ｗｔ ｙｈ ｒ ｉｌ ｅ ｉ ｒ ｆ ｇｉ ｈ
ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ａ ｉｉ ｈ ｐ ｌｃ ｂ ｌ ｙ，ｃ ｌｕ ａ ｉｎ ａ ｄ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｓ ｏ ａ ｈ ａｇ ｒｔ ｍ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｔ ｒ ｖ ｄ ｔ ａ ｃ ｌ ｔ ｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｆｅ ｃ ｌｏ ｉｈ ａ ａｙ ｅ ｎ ｏ ａ ｅ ｏ ｐ ｏ ｉ ｅ ｏ
用性 。下 面就针 对常 用 的 几种 计 算 方 法进 行 分析 ， 比
较不 同方法 之 间的优 劣 ， 给实际选 取应用 时提 供参 考 。的直接 正 交相位 计算 ． 对 于 已经做完 Ｉ Ｑ正交变 换 的零 中频 信号 而言 ， 求