一种可级联的波控机、波控机系统及波束控制方法

摘要

本发明提供一种可级联的波控机、波控机系统及波束控制方法，包括通信模块、配相计算模块、TR组件控制模块和信号处理模块，通信模块的输入端连接信号处理机的输出端，通信模块的输入/输出端连接信号处理模块的输入/输出端，信号处理模块的输出端连接配相计算模块的输入端，配相计算模块的输出端连接TR组件控制模块的输入端；波控机在工作时，首先由通信模块接收信号处理机发送的控制指令，信号处理模块读取控制指令并解析，将解析后的信息发送给配相计算模块，控制配相计算模块进行配相计算，计算完毕后，将计算结果发送到TR组件控制模块，控制TR组件完成布相。本发明能够提高波控机的通用性和可扩展能力，且运算简单，运算精度高。

说明书

技术领域

本发明涉及微波无线通信技术领域，尤其涉及一种可级联的波控机、波控机 系统及波束控制方法。

背景技术

相控阵雷达天线最显著的特点是天线阵面不动的情况下实现天线波束扫描， 相控阵天线波束的快速扫描和波束形状的捷变能力是相控阵雷达对工作环境、 目标环境具有高度自适应能力的技术基础，它们的实现均依赖于波控机。传统 的波控设计方案是：当相控阵天线阵列单元比较少时，一般采用集中式架构； 当相控阵天线阵列单元比较多时，一般采用分布式架构；就电路实现而言，早 期的波控系统一般采用分立器件搭建实现，后来采用单片机、DSP、FPGA来设计 波控系统，近期又出现了使用定制波控IC来实现波控机方案的设计。

但是集中式波控设计，在阵面单元比较大时计算量大，运算时间长，从而 影响了波束扫描的速度；分布式方案适合阵面单元比较多的情况，但是会带来 运算单元设备量的大幅度增加；分立器件搭建的波控系统所需设备量大，不够 灵活，很难实现波束的复杂计算；单片机通常不计算波控码，仅仅是根据接收 到的波控码布相；而DSP虽然能自己计算波控码，但是不能并行地对各天线通道 进行波控码计算和布相；定制波控IC灵活性不足，通用性和扩展能力受限。

随着天线阵列单元的增加，波控机到TR组件的走线愈加复杂，移相量和幅 度衰减量的计算时间也相应增加，现有波控机已不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可级联的波控机、波控机系统及波束控制方法， 能够提高波控机的通用性和可扩展能力，且运算简单，运算精度高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可级联的波控机，包括FPGA模块和信号处理模块，所述FPGA模块包括 通信模块、配相计算模块和TR组件控制模块，通信模块的输入端连接信号处理 机的输出端，通信模块的输入/输出端连接信号处理模块的输入/输出端，信号 处理模块的输出端连接配相计算模块的输入端，配相计算模块的输出端连接TR 组件控制模块的输入端，TR组件控制模块控制连接TR组件；通信模块用于接收 并缓存信号处理机发送的控制指令，信号处理模块用于读取和解析通信模块缓 存的控制指令，并将解析后的信息发送给配相计算模块，控制配相计算模块工 作，配相计算模块用于根据信号处理模块发送的信号，进行移相量和幅度衰减 量的计算，并将计算结果发送给TR组件控制模块，TR组件控制模块用于根据配 相计算模块的计算结果，控制TR组件完成布相；

波控机在工作时，首先由通信模块接收信号处理机发送的控制指令并缓存， 信号处理模块读取通信模块缓存的控制指令并解析，将解析后的信息发送给配 相计算模块，配相计算模块根据信号处理模块发送的信息，进行移相量和幅度 衰减量的计算，计算完毕后，将计算结果发送到TR组件控制模块，TR组件控制 模块根据配相计算模块的计算结果控制TR组件完成布相。

所述通信模块采用以太网模块和/或UART模块，以太网模块的输入端连接信 号处理机的输出端，以太网模块的输入/输出端连接信号处理模块的输入/输出 端，UART模块的输入端连接信号处理机的输出端，UART模块的输入/输出端连 接信号处理模块的输入/输出端。

所述UART模块包括UART单字节接收单元、FIFO缓冲单元和UART单字节发 送单元，UART单字节接收单元的输入端包括复位信号输入端、接收时钟输入端、 接收串行数据流输入端及通信协议设置字输入端，UART单字节接收单元的输出 端包括单字节中断标志输出端和8位并行接收数据输出端；

FIFO缓冲单元的输入端包括复位信号输入端、接收时钟输入端、单字节中 断标志输入端、8位并行接收数据输入端和DSP读信号输入端，输出端包括FIFO 满中断信号输出端和缓存控制指令输出端；

UART单字节发送单元的输入端包括复位信号输入端、发送时钟输入端、8位 并行发送数据输入端、通信协议设置字输入端，输出信号为发送串行数据流；

UART单字节接收单元的单字节中断标志输出端连接FIFO缓冲单元的单字节 中断标志输入端，UART单字节接收单元的8位并行接收数据输出端连接FIFO缓 冲单元的8位并行接收数据输入端，FIFO缓冲单元的缓存控制指令输出端连接 UART单字节发送单元的8位并行发送数据输入端，UART单字节发送单元的输出 端连接信号处理模块的输入端，UART单字节发送单元的8位并行发送数据输入 端还连接信号处理模块的输出端。

所述配相计算模块内部有4个ROM查找表，分别为频率信号查找表、波位信 号查找表、接收初相查找表和发射初相查找表，频率信号查找表内储存的内容 为天线阵列的频率号信息，频率信号查找表以频率点为查表索引；波位信号查 找表内储存的信息为天线阵列的波位号信息，波位信号查找表以波位号为查表 索引；接收初相查找表内储存的信息为各接收通道的初始相位值，接收初相查 找表以当前天线阵列单元的频率号为行索引，以当前天线阵列单元的编号为列 索引；发射初相查找表内储存的信息为各发射通道的初始相位信息，发射出相 查找表以当前天线阵列单元的频率号为行索引，以当前天线阵列单元的编号为 列索引。

所述信号处理模块采用DSP，DSP的输入/输出端通过EMIF总线连接通信模 块的输入/输出端。

还包括电源模块，所述电源模块包括一片LTM8023芯片、一片TPS70445芯片、 两片LTM8023芯片、两片LTM8023芯片、一片LTM8023芯片和6片LTM4613芯片，所 述一片LTM8023芯片和一片TPS70445芯片分别与信号处理模块相连，两片 LTM8023芯片分别与配相计算模块相连，两片LTM8023芯片分别与以太网模块相 连，一片LTM8023芯片和6片LTM4613芯片分别与TR组件相连。

所述FPGA模块内还设置有电源控制模块，电源控制模块控制连接电源模块。

波控机系统，包括n台波控机，其中，第一台波控机的通信模块的输出端连 接第二台波控机的通信模块的输入端，第二台波控机的通信模块的输出端连接 第三台波控机的通信模块的输入端，以此类推，第n-1台波控机的通信模块的输 出端连接第n台波控机的输入端，n＝2,3，……。

利用上述可级联的波控机进行波束控制的方法，依次包括以下步骤：

(1)通信模块接收信号处理机发送的控制指令并缓存，缓存完毕后产生DSP 中断；

(2)信号处理模块响应中断服务程序，通过EMIF总线读取通信模块内缓 存的控制指令并解析；若控制指令为联机指令，信号处理模块采用EMIF总线方 式将波控机的联机应答信号和TR组件的故障信息写入通信模块，通过通信模块 向信号处理机回传波控机的联机应答信号和TR组件的故障信息；若控制指令为 配相参数指令，信号处理模块提取控制指令中的频率号、波位号信息，并以EMIF 总线方式写入配相计算模块，启动配相计算过程；

(3)配相计算模块进行移相量和幅度衰减量的计算，并将计算结果发送给 TR组件控制模块。

所述步骤(3)中，配相计算模块内部移相量和幅度衰减量的计算过程如下：

a、将天线阵列的频率号信息和波位号信息依次进行量化和放大预处理，分 别存入频率信号查找表和波位信号查找表中；依次测量各接收通道的初始相位 和各发射通道的初始相位，将测得的各接收通道的初始相位和发射通道的初始 相位信息依次进行量化和放大预处理，分别存入接收初相查找表和发射初相表 中；

b、根据信号处理模块提取的频率号和波位号信息，分别查找频率信号查找 表和波位信号查找表，获取当前天线阵列单元的频率信息预运算值和波位信息 预运算值；

c、将步骤b中得到的频率信息预运算值和波位信息预运算值相乘后，再与 当前天线阵列单元的编号i相乘，得到当前天线阵列单元i的理想配相相位；

d、以当前频率号为行索引，以当前天线阵列单元编号i为列索引，查找接 收初相查找表，得到当前天线阵列单元的接收初始相位；

e、将步骤c得到的当前天线阵列单元i的理想配相相位、上一天线阵列单 元运算残差E1和步骤d得到的当前天线单元的接收初始相位依次进行加法计算、 四舍五入计算和取模计算，得到当前编号为i的天线阵列单元的接收配相码初始 值，将当前编号为i的天线阵列单元的接收配相码初始值右移Q位，得到当前 编号为i的天线阵列单元的接收配相码，Q表示系统数据放大倍数参数，Q的取 值为频率信号数据放大倍数参数a与波位信号数据放大倍数参数b之和；

f、将步骤e得到的当前天线阵列单元的接收配相码左移Q位，并与步骤e 中得到的当前天线阵列单元的接收配相码初始值相减，得到当前天线单元的运 算残差E1；

g、以当前频率号为行索引，以当前天线阵列单元编号i列索引，查找发射 初相查找表，得到当前天线阵列单元的发射初始相位；

h、将步骤c得到的当前天线阵列单元i的理想配相相位、上一天线阵列单 元运算残差E2和步骤g得到的当前天线阵列单元的发射初始相位依次进行加法 计算、四舍五入计算和取模计算，得到当前编号为i的天线阵列单元的发射配相 码初始值，将当前编号为i的天线阵列单元的发射配相码初始值右移Q位，得 到当前编号为i的天线阵列单元的发射配相码；

i、将步骤h得到的当前天线阵列单元的发射配相码左移Q位，并与步骤h 得到的当前天线阵列单元的发射配相码初始值相减，得到当前单元的运算残差 E2；

j、将步骤e得到的接收配相码和步骤h得到的发射配相码发送给TR组件控 制模块。

本发明采用以太网模块和UART模块通信，在波控机高速通信时采用以太网 模块通信，在波控机低速通信时采用UART模块通信，使用时根据不同的通信速 率选择相应的通信模块，能够满足不同相阵控制系统对通信速率的要求；信号 处理模块能够完成对信号处理机发送的控制指令的高速处理和解析，实时计算 各阵列单元的移相量和幅度衰减量，并控制配相计算模块进行移相量和幅度衰 减量的计算；配相计算模块能够实现对各个阵列单元所有频率点、波位点的移 相量和幅度衰减量的实时计算，省去了外置的大容量FLASH，使得电路结构大大 简化，控制灵活；配相计算模块采用迭代配相计算方法，计算耗费时间短，计 算精度高；同时本发明的各个模块采用不同电源供电，FPGA内部设置有电源控 制模块，能够精确控制各个模块电源的上电和掉电顺序；TR组件采用多电源供 电，电源控制模块能够精确控制TR组件各个电源的上电和掉电顺序，满足TR 组件对各电源上电、掉电顺序的要求。

此外，本发明可实现多台波控机的级联，整个系统走线简单，传输速度快， 能够缩短配相计算模块的运算时间，且具有可扩展性，能够实现更大型相控阵 波束的控制。

附图说明

图1为本发明的电路原理图；

图2为本发明所述UART单字节接收单元的电路原理图；

图3为本发明所述FIFO缓冲单元的电路原理图；

图4为本发明所述UART单字节发送单元的电路原理图；

图5为本发明所述FPGA模块的原理框图；

图6为本发明所述DSP模块的电路原理图；

图7为本发明所述电源模块的电路原理图；

图8为本发明所述波控机系统的原理框图；

图9为本发明所述配相计算模块的计算方法的流程图。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明包括FPGA模块和信号处理模块，FPGA模块包括 通信模块、配相计算模块和TR组件控制模块，通信模块采用以太网模块和/或 UART模块，UART模块采用MAX3078芯片，以太网模块采用W5300芯片，在波控 机高速通信时采用以太网模块通信，在波控机低速通信时采用UART模块通信， 使用时根据不同的通信速率选择通信模块，能够满足不同相阵控制系统对通信 速率的要求，通信模块的输入端连接信号处理机的输出端，通信模块的输入/输 出端通过EMIF总线连接信号处理模块的输入/输出端，信号处理模块的输出端 连接配相计算模块的输入端，配相计算模块采用EP2S60F484I4芯片，配相计算 模块的输出端连接TR组件控制模块的输入端，TR组件控制模块控制连接TR组 件；通信模块用于接收和缓存信号处理机发送的控制指令，信号处理模块采用 TMS320C6713B型号的DSP，信号处理模块用于读取和解析通信模块缓存的控制 指令，并将解析后的信息发送给配相计算模块，控制配相计算模块工作，配相 计算模块用于根据信号处理模块发送的信号，进行移相量和幅度衰减量的计算， 并将计算结果发送给TR组件控制模块，实现对TR组件各天线阵列单元在当前 频率点和波位点下移相量和幅度衰减量的实时计算，TR组件控制模块用于将各 天线阵列单元的移相量和幅度衰减量按照TR组件通信协议格式进行组合并分发 给TR组件，控制TR组件完成布相，TR组件和信号处理机是无线发射系统中的 现有装置。

UART模块采用MAX3078芯片，包括UART单字节接收单元、FIFO缓冲单元和 UART单字节发送单元，UART单字节接收单元的输入端包括复位信号输入端、接 收时钟输入端、接收串行数据流输入端及通信协议设置字输入端，复位信号用 于初始化UART单字节接收单元，UART内部时钟频率为1.152MHz，是通信波特 率的10倍，用于实现115200波特率异步通信，接收串行数据流输入端的输入 信号为信号处理机发送的异步串行数据，通信协议设置字输入端用于设置异步 通信协议，在本实施例中，异步通信协议设置8位为数据位、1位起始位、1位 停止位、无奇偶校验位；UART单字节接收单元的输出端包括单字节中断标志输 出端和8位并行接收数据输出端。当UART单字节接收单元完成由串行数据转换 8位并行数完成后，单字节中断标志输出端的输出信号转为高电平；当UART单 字节接收单元进入数据转换状态后，单字节中断标志输出端的输出信号转为低 电平。

FIFO缓冲单元的输入端包括复位信号输入端、接收时钟输入端、单字节中 断标志输入端、8位并行接收数据输入端和DSP读信号输入端，输出端包括FIFO 满中断信号输出端和缓存控制指令输出端，UART单字节接收单元的单字节中断 标志输出端连接FIFO缓冲单元的单字节中断标志输入端，UART单字节接收单元 的8位并行接收数据输出端连接FIFO缓冲单元的8位并行接收数据输入端。当 FIFO缓冲单元检测到单字节中断标志输入端的输入信号为高电平时，FIFO缓冲 单元进行写入操作，当FIFO缓冲单元接收到通信协议定义的一帧数据时，产生 FIFO满中断信号；当异步通信过程异常，FIFO缓冲单元未完整接收到一帧控制 数据时，FIFO缓冲单元通过超时计产生FIFO满中断信号，避免因一次通信错误 导致持续通信数据错误。FIFO满中断信号直接作为DSP的中断信号，触发DSP 读取FIFO缓冲单元的操作中断程序，DSP读信号为负脉冲，每产生一次DSP读 信号，FIFO缓冲单元进行一次数据推挤。

UART单字节发送单元用于将8位并行数据转换为波特率115200、8位数据 位、1位起始位、1位停止位、无奇偶校验位的异步串行数据流输出。UART单字 节发送单元的输入端包括复位信号输入端、发送时钟输入端、8位并行发送数据 输入端、通信协议设置字输入端，输出信号为发送串行数据流。FIFO缓冲单元 的缓存控制指令输出端连接UART单字节发送单元的8位并行发送数据输入端， UART单字节发送单元的输出端连接DSP的输入端，UART单字节发送单元的8位 并行发送数据输入端还连接DSP的输出端。

配相计算模块内部设有4个ROM查找表，分别为频率信号查找表、波位信 号查找表、接收初相查找表和发射初相查找表，频率信号查找表储存的内容为 天线阵列的频率号信息，表达式为round(-k/In×2^a×f)，其中round表示四舍五入 函数，k表示天线阵列分布常数，k的取值与天线阵列分布参数相关，且k的数 据形式为浮点型常数，In表示移相器最小步进量，在6位数字式移相器中，In 取360/2⁶，即5.625；a表示频率信号数据放大倍数参数，f表示频率，单位为 GHz。若天线工作频率点数为n，则频率信号查找表储存尺寸为n，频率信号查 找表是一个一维数组表，以频率点为查表索引；

波位信号查找表储存的内容为天线阵列的波位号信息，表达式为 round(Sin(θ)×2^b)，其中round表示四舍五入函数，Sin()表示正弦函数，θ表示 天线波位对应的指向角，b表示波位信号数据放大倍数参数。若天线工作波位数 为m，则频率信号查找表储存尺寸为m；波位信号查找表是一个一维数组表， 以波位号为查表索引；

接收初相查找表储存的内容为各接收通道的初始相位值，表达式为round(初 始相位/In×2^Q)。其中round表示四舍五入函数，In表示移相器最小步进量，在6 位数字式移相器中，In取360/2⁶，即5.625，Q表示系统数据放大倍数参数，Q 的取值为频率信号数据放大倍数参数a与波位信号数据放大倍数参数b之和。 每个天线单元接收通道在不同频率下具有不同初始相位，若天线接收通道数为 Num_r，工作频率点数为n，则接收初相查找表储存尺寸为Num_r×n，其中， Num表示号码，r表示接收，n＝1,2，……。接收初相查找表是一个二维数组表， 以天线工作频点为行索引参数，以天线通道单元号为列索引参数。查找某频率 点下某天线单元接收初相时，索引值为当前频率点乘以Num_r+i，其中i表示当 前天线单元通道号；

发射初相查找表储存的内容为各发射通道的初始相位值，表达式为round(初 始相位/In×2^Q)，其中round表示四舍五入函数，In表示移相器最小步进量，在5 位数字式移相器中，In取360/2⁵，即11.25；Q表示系统数据放大倍数参数，Q 的取值为频率信号数据放大倍数参数a与波位信号数据放大倍数参数b之和。 每个天线单元发射通道在不同频率下具有不同初始相位，若天线发射通道数为 Num_t，工作频率点数为n，则发射初相查找表储存尺寸为Num_t×n，其中， Num表示号码，t表示发射，n＝1,2，……。发射初相查找表是一个二维数组表， 以天线工作频点为行索引参数，以天线通道单元号为列索引参数。查找某频率 点下某天线单元发射初相，其索引值为当前频率点×Num_t+i,其中i表示当前天 线单元通道号。

本发明还包括电源模块，电源模块包括1片LTM8023芯片、一片TPS70445芯 片、两片LTM8023芯片、两片LTM8023芯片、一片LTM8023芯片和6片LTM4613芯片， 一片LTM8023芯片和TPS70445芯片分别与信号处理模块相连，两片LTM8023芯片 分别与配相计算模块相连，两片LTM8023芯片分别与以太网模块相连，一片 LTM8023芯片和6片LTM4613芯片分别与TR组件相连。FPGA内还设置有电源控制模 块，电源控制模块与电源模块相连，用于控制各个模块电源的上电和掉电。

如图8所示，当天线阵列单元增加时，采用波控机系统实现波束控制，波控 机系统包括若干台波控机，在本实施例中采用三台波控机，第一台波控机的通 信模块的输出端连接第二台波控机的通信模块的输入端，第二台波控机的通信 模块的输出端连接第三台波控机的通信模块的输入端。信号处理机通过通信模 块向第一台波控机发送控制指令，第一台波控机收到控制指令后，立即通过通 信模块发送给第二台波控机，以此类推，所有波控机在收到控制指令后，开始 进行移相量和幅度衰减量和计算，并将计算结果发送到相应的TR组件，最后由 统一的锁存脉冲输入TR组件，使所有TR组件同时布相，锁存脉冲的产生和锁 存脉冲输入TR组件以完成布相的过程为现有技术，不再赘述。当天线阵列单元 增加时，采用多台波控机串联的波控机系统进行波束控制，整个系统走线简单， 传输速度快，能够缩短配相计算模块的运算时间，且具有可扩展性，能够实现 更大型相控阵波束的控制。

利用本发明所述的波控机进行波束控制的方法，依次包括以下步骤：

(1)通信模块接收信号处理机发送的控制指令并缓存，缓存完毕后产生DSP 中断；

(2)信号处理模块响应中断服务程序，通过EMIF总线读取通信模块内缓 存的控制指令并解析；若控制指令为联机指令，信号处理模块采用EMIF总线方 式将波控机的联机应答信号和TR组件的故障信息写入通信模块，通过通信模块 向信号处理机回传波控机的联机应答信号和TR组件的故障信息；若控制指令为 配相参数指令，信号处理模块提取控制指令中的频率号、波位号信息，并以EMIF 总线方式写入配相计算模块，启动配相计算过程；

(3)配相计算模块进行移相量和幅度衰减量的计算，并将计算结果发送给 TR组件控制模块。

移相量和幅度衰减量的计算过程为现有技术，但是现有的计算方法计算时间 长，计算精度不高，针对现有技术的缺陷，本发明特别提出了利用迭代法进行 移相量和幅度衰减量计算的方法。

移相量和幅度衰减量计算简称配相计算，以下用配相计算代替。

配相计算模块通过算法优化实现迭代配相算法，迭代配相算法的数学表达 式为：

c(i)＝mod{int(p₁/In),360/In}，i∈(1,2,…,N)

其中：

$p_1=\left(\begin{array}{cc}p& p\ge 0\\ p+360& p<0\end{array}\right)$

p＝mod{|-k×i×k××sin(θ)-p₀(i)+e_i-1|,360}

$e_{i-1}=\left(\begin{array}{cc}0& i=1\\ p_1-In\times c\left(i\right)& i\ne 1\end{array}\right)$

int为四舍五入取整运算符；mod为取模求余运算符；θ为指向角度；f为频 率，单位为GHz；p₀(i)为i单元移相器的初相，p为第i单元移相量计算结果 中间值，下标0仅为区分作用，并非变量，i＝1,2，……；k为天线阵元分布常数； eⁱ_-¹为上一移相单元产生的量化误差，下标i＝1,2，……；p₁为归一化到0-360度 的第i单元移相器的移相量值；c(i)为第i单元移相器的配相码；In为移相器 最小步进量，即移相系统的量化基准，若移相系统采用4位移相器，则 In＝360/2⁴＝22.5；若采用6位移相器，则In＝360/2⁶＝5.625。移相系统采用何种 量化基准由天线系统根据系统指标要求确定。

迭代配相算法是一种基于三角函数运算、乘法、除法、加法、取模及四舍 五入的浮点迭代算法，为提升系统性能，将浮点运算方式转换为较易实现的整 数运算方式，同时尽量简化三角函数、乘法、除法、取模等运算，降低运算过 程复杂度。迭代配相计算的主要步骤有：

①将迭代配相算法中的浮点型数据转换为整型数据。

a、将算法中涉及的浮点型数据进行除In运算；

b、将除In运算后所得浮点型数据放大2^Q倍，Q表示系统数据放大倍数参数， Q的取值为频率信号数据放大倍数参数a与波位信号数据放大倍数参数b之和；

c、将放大2^Q倍后的浮点型数据进行四舍五入处理，转换为整型数据；

②使用查表法简化运算过程，将预先可确定的乘除法运算值和sin运算值进 行除In量化和2^Q倍放大后存入配相计算模块中，省略掉复杂的三角函数运算并 减少乘除运算环节，降低系统复杂度，提高算法速度；

③以数据量化和数据编码原理为基础，进一步简化迭代配相算法中的复杂 运算。因为在浮点型数据转化为整型数据之前已经进行除In量化，且在配相计 算模块中有符号整型数以补码形式储存，可据此通过简单的逻辑与实现条件式 $p_1=\left(\begin{array}{cc}p& p\ge 0\\ p+360& p<0\end{array}\right)$的运算。在配相计算模块中只需将量化放大后的P值的二 进制码和(2^360/In×2^Q-1)的二进制码进行逻辑与操作，即可实现条件式P1的运算。 如此则省略掉运算中的分支判断和加减运算，并将mod运算转换为逻辑与操作， 大幅降低系统运算复杂度。

如图9所示，本发明中配相计算过程如下：

a、将天线阵列的频率号信息和波位号信息依次进行量化和放大预处理，分 别存入频率信号查找表和波位信号查找表中；依次测量各接收通道的初始相位 和各发射通道的初始相位，将测得的各接收通道的初始相位和发射通道的初始 相位信息依次进行量化和放大预处理，分别存入接收初相查找表和发射初相表 中；

b、根据信号处理模块提取的频率号和波位号信息，分别查找频率信号查找 表和波位信号查找表，获取当前天线阵列单元的频率信息预运算值和波位信息 预运算值；

c、将步骤b中得到的频率信息预运算值和波位信息预运算值相乘后，再与 当前天线阵列单元的编号i相乘，得到当前天线阵列单元i的理想配相相位；

d、以当前频率号为行索引，以当前天线阵列单元编号i为列索引，查找接 收初相查找表，得到当前天线阵列单元的接收初始相位；

e、将步骤c得到的当前天线阵列单元i的理想配相相位、上一天线阵列单 元运算残差E1和步骤d得到的当前天线单元的接收初始相位依次进行加法计算、 四舍五入计算和取模计算，得到当前编号为i的天线阵列单元的接收配相码初始 值，将当前编号为i的天线阵列单元的接收配相码初始值右移Q位，得到当前 编号为i的天线阵列单元的接收配相码，Q表示系统数据放大倍数参数，Q的取 值为频率信号数据放大倍数参数a与波位信号数据放大倍数参数b之和；

f、将步骤e得到的当前天线阵列单元的接收配相码左移Q位，并与步骤e 中得到的当前天线阵列单元的接收配相码初始值相减，得到当前天线单元的运 算残差E1；

g、以当前频率号为行索引，以当前天线阵列单元编号i列索引，查找发射 初相查找表，得到当前天线阵列单元的发射初始相位；

h、将步骤c得到的当前天线阵列单元i的理想配相相位、上一天线阵列单 元运算残差E2和步骤g得到的当前天线阵列单元的发射初始相位依次进行加法 计算、四舍五入计算和取模计算，得到当前编号为i的天线阵列单元的发射配相 码初始值，将当前编号为i的天线阵列单元的发射配相码初始值右移Q位，得 到当前编号为i的天线阵列单元的发射配相码；

i、将步骤h得到的当前天线阵列单元的发射配相码左移Q位，并与步骤h 得到的当前天线阵列单元的发射配相码初始值相减，得到当前单元的运算残差 E2；

j、将步骤e得到的接收配相码和步骤h得到的发射配相码发送给TR组件控 制模块。

进行N个移相单元的配相码计算，所需时间为N/f_N，其中，f_N为计数器的 计数时钟频率，N＝1，2，……。以20MHZ计时时钟频率为例，完成一个移相 单元的接收、发送配相码的配相计算时间仅为50ns，计算时间短；当扩大倍数2^Q越大，四舍五入误差噪声越小，对算法的精度影响越小，当扩大倍数为2⁴⁸时， 本发明所述方法与MATLAB浮点运算结果完全一致，说明本发明所述波束控制 方法不仅计算时间短，而且具有很高的计算精度。