【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及信號處理，尤其涉及一種多陣元相控陣系統的發射功率校正方法、裝置及設備。
技術介紹
1、在相控陣系統領域，尤其是多陣元相控陣雷達或通信系統中，發射功率的準確控制是保證系統性能的關鍵因素之一。以往對多陣元相控陣系統的發射功率的校正是基于靜態預設值或簡單的反饋回路進行的，這種做法往往忽視了實際工作環境的復雜性和動態變化，比如溫度波動、硬件老化、以及電磁干擾等，這些因素都會導致實際發射功率與預設值之間產生偏差。此外，一些傳統的校正方法通常包括定期的手動校準，使用標準信號源進行對比測量，或是通過內置的簡單校準電路進行調整。例如，在一些多陣元相控陣系統中，會采用固定的補償系數來修正已知的功率損耗，但這只能解決部分問題，無法實時適應各種未知或非線性的功率衰減情況。
2、因此，現有對多陣元相控陣系統的發射功率的校正方案的主要問題是它們缺乏對發射功率動態變化的自主校正能力，不能精確地反映多陣元相控陣系統在實際工作條件下的功率偏差，無法對多陣元相控陣系統的發射功率進行準確校正，從而影響了多陣元相控陣系統的工作可靠性，尤其是在要求高精度和穩定性的應用場合中。
技術實現思路
1、本專利技術實施例提供一種多陣元相控陣系統的發射功率校正方法、裝置及設備，能夠實現對多陣元相控陣系統發射功率的實時精準校正。
2、本專利技術一實施例提供一種多陣元相控陣系統的發射功率校正方法，包括：
3、獲取傳感器系統當前檢測到的多陣元相控陣系統的發射信號參數；發射信號參數包括發射功
4、對所述發射信號參數進行信號特征提取，得到發射信號特征；發射信號特征包括發射功率特征、功率譜密度特征、能量集中比特征和相位差特征；
5、對所述發射信號特征進行特征融合，得到融合特征；
6、將所述融合特征輸入到預先訓練好的發射功率預測模型中，預測得到多陣元相控陣系統當前的發射功率潛在偏差；
7、根據所述發射功率和所述發射功率潛在偏差，計算多陣元相控陣系統校正后的發射功率。
8、作為上述方案的改進，所述功率譜密度為：對信號進行快速傅里葉變換(fft)，得到頻譜，然后計算其幅度平方：s(f)為信號s(t)在頻率f處的功率譜密度；為信號s(t)的傅里葉變換，表示信號s(t)在頻域的表示；為傅里葉變換結果的模平方，表示信號在頻率f處的能量或功率；
9、所述能量集中比為：ecr為能量集中比，反映信號能量在主頻率帶寬內集中的程度；fl和fh分別為主頻率帶寬的下限和上限頻率；為在主頻率帶寬內信號的能量或功率；為信號s(t)在整個頻率范圍內的總能量或功率；
10、所述相位差為：δφij＝∠si-∠sj；δφij為第i個陣元與第j個陣元之間的相位差；∠si和∠sj分別為第i個陣元與第j個陣元信號的相位角。
11、作為上述方案的改進，所述對所述發射信號特征進行特征融合，得到融合特征，包括：
12、設xp為發射功率特征向量，xpsd為功率譜密度特征向量，xecr為能量集中比特征向量，xpd為相位差特征向量；
13、使用最大最小縮放方式對各個所述發射信號特征的特征向量進行縮放處理，確保所有特征處于同一量級；
14、通過計算縮放處理的各個所述發射信號特征的特征向量對整體數據變異性的貢獻度，來動態調整各個所述發射信號特征的融合權重；計算公式為：ii為所述發射信號特征中第i個特征的重要性得分；所述重要性得分由特征重要性評分方法進行計算得到；
15、對縮放處理的各個所述發射信號特征的特征向量進行高階統計處理，得到統計量；高階統計處理包括：計算每個特征向量的作為一階矩的平均值、作為二階矩的方差、作為三階矩的偏度和作為四階矩的峰度，以捕獲各個所述發射信號特征的中心趨勢、離散度、偏斜性和尖峰性；
16、將所有處理過的特征向量和統計量通過以下特征融合公式，進行融合計算：
17、表示向量的拼接操作；x′i為特征向量xi經過縮放后的結果，xi為xp、xpsd、xecr、xpd；i代表為p、psd、ecr、pd的下標；ii為所述發射信號特征中第i個特征的重要性得分；為所述發射信號特征中第i個特征的融合權重；μi，γ1，i，γ2，i分別為所述發射信號特征中第i個特征的平均值、方差、偏度和峰度；xfusion為融合后的特征向量。
18、作為上述方案的改進，所述預先訓練好的發射功率預測模型包括：
19、卷積層，其通過一組可學習的濾波器kernels來提取作為輸入數據的融合特征，其接有relu激活函數來處理卷積操作的處理結果，其卷積操作表示為：y(i，j)＝∑m，nx(i+m，j+n)*k(m，n)；x為融合特征的輸入張量；k為卷積核；*表示乘法操作，指的是卷積核與輸入張量對應位置元素的逐點乘法；m和n為卷積核的索引，卷積核會遍歷整個輸入張量并進行卷積計算；y(i，j)為卷積操作后的輸出張量在位置(i，j)的值；
20、lstm循環層，其輸入為卷積層輸出的序列數據，其輸出是包含了對時間序列數據的總結信息的隱藏狀態向量；其包括輸入門、遺忘門、輸出門以及一個細胞狀態；
21、全連接層，其輸入是lstm循環層的最后一層隱藏狀態，其函數表達為：z[l]＝w[l]a[l-1]+b[l]；z[l]為第l層的線性組合輸出；w[l]為第l層的權重矩陣；a[l-1]為第l-1層的激活輸出，作為第l層的輸入；b[l]為第l層的偏置向量；全連接層的激活函數為：a[l]＝g(z[l])；a[l]為第l層的激活輸出，其輸出的是預測得到多陣元相控陣系統當前的發射功率潛在偏差，即經過激活函數g后的z[l]；g為relu、sigmoid或tanh激活函數。
22、本專利技術另一實施例對應提供了一種多陣元相控陣系統的發射功率校正裝置，包括：
23、獲取模塊，用于獲取傳感器系統當前檢測到的多陣元相控陣系統的發射信號參數；發射信號參數包括發射功率、功率譜密度、能量集中比和相位差；
24、特征提取模塊，用于對所述發射信號參數進行信號特征提取，得到發射信號特征；發射信號特征包括發射功率特征、功率譜密度特征、能量集中比特征和相位差特征；
25、特征融合模塊，用于對所述發射信號特征進行特征融合，得到融合特征；
26、功率偏差預測模塊，用于將所述融合特征輸入到預先訓練好的發射功率預測模型中，預測得到多陣元相控陣系統當前的發射功率潛在偏差；
27、功率校正模塊，用于根據所述發射功率和所述發射功率潛在偏差，計算多陣元相控陣系統校正后的發射功率。
28、作為上述方案的改進，所述功率譜密度為：對信號進行快速傅里葉變換(fft)，得到頻譜，然后計算其幅度平方：s(f)為信號s(t)在頻率f處的功率譜密度；為信號s(t)的傅里葉變換，表示信號s(t)在頻域的表示；為傅里葉變換結果的模平方，表示信號在頻率f處的能量或功率；
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1.一種多陣元相控陣系統的發射功率校正方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的多陣元相控陣系統的發射功率校正方法，其特征在于，
3.如權利要求2所述的多陣元相控陣系統的發射功率校正方法，其特征在于，所述對所述發射信號特征進行特征融合，得到融合特征，包括：
4.如權利要求3所述的多陣元相控陣系統的發射功率校正方法，其特征在于，所述預先訓練好的發射功率預測模型包括：
5.一種多陣元相控陣系統的發射功率校正裝置，其特征在于，包括：
6.如權利要求5所述的多陣元相控陣系統的發射功率校正裝置，其特征在于，
7.如權利要求6所述的多陣元相控陣系統的發射功率校正裝置，其特征在于，所述特征融合模塊具體用于：
8.如權利要求7所述的多陣元相控陣系統的發射功率校正裝置，其特征在于，所述預先訓練好的發射功率預測模型包括：
9.一種多陣元相控陣系統的發射功率校正設備，其特征在于，包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中且被配置為由所述處理器執行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求
...【技術特征摘要】
1.一種多陣元相控陣系統的發射功率校正方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的多陣元相控陣系統的發射功率校正方法，其特征在于，
3.如權利要求2所述的多陣元相控陣系統的發射功率校正方法，其特征在于，所述對所述發射信號特征進行特征融合，得到融合特征，包括：
4.如權利要求3所述的多陣元相控陣系統的發射功率校正方法，其特征在于，所述預先訓練好的發射功率預測模型包括：
5.一種多陣元相控陣系統的發射功率校正裝置，其特征在于，包括：
6.如權利要求5所述的多陣元...
【專利技術屬性】
技術研發人員：丁嫣然，任波，陳平，
申請(專利權)人：南京華成微波技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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