一種基于信號(hào)合成的無(wú)線電干涉測(cè)量方法

謝劍鋒 陳略 任天鵬 韓松濤 王美

1. 北京航天飛行控制中心，北京 100094 2. 航天飛行動(dòng)力學(xué)技術(shù)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100094

深空探測(cè)距離的增加對(duì)測(cè)控通信系統(tǒng)的測(cè)量精度和數(shù)據(jù)傳輸速率等提出了更高的要求，而目前我國(guó)深空探測(cè)網(wǎng)性能尚無(wú)法滿足。當(dāng)前提高測(cè)控頻段、增大天線口徑、提高發(fā)射功率以及先進(jìn)編碼和降低系統(tǒng)噪聲等技術(shù)無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的深空測(cè)控任務(wù)需求。以火星探測(cè)任務(wù)為例，傳輸1 Mbit/s的數(shù)據(jù)，需要80 m的天線(由NASA任務(wù)的參數(shù)計(jì)算得到)[1]。但是，天線口徑越大波束越窄，探測(cè)器下行信號(hào)的捕獲越難，伺服驅(qū)動(dòng)也越困難。天線組陣技術(shù)通過(guò)對(duì)多個(gè)陣元信號(hào)合成等效為一個(gè)大口徑天線，具有較高的靈活性和較強(qiáng)的魯棒性，成為提高深空探測(cè)測(cè)控通信能力的主要途徑，在國(guó)外深空探測(cè)任務(wù)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

天線組陣技術(shù)最早由美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)于1965年提出應(yīng)用于深空探測(cè)，先后經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段，實(shí)現(xiàn)了從非專用陣到專用陣、從本地陣到異地陣、從基帶合成到全頻譜合成的轉(zhuǎn)變，在多次深空探測(cè)任務(wù)中將數(shù)據(jù)傳輸率從kbit/s量級(jí)提高到Mbit/s量級(jí)，并挽救了伽利略任務(wù)(主通信天線失效)，具備應(yīng)急測(cè)控能力[2]。天線組陣技術(shù)是將深空探測(cè)距離推進(jìn)到火星、木星等太陽(yáng)系內(nèi)各大行星的一個(gè)重要支撐。

目前美國(guó)宇航局深空網(wǎng)每個(gè)深空站都配有一個(gè)4×12 m的天線陣，用以支持其重返月球任務(wù)，并在2010～2030年深空網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃中大量使用小口徑(10 m級(jí))天線組陣。歐空局(ESA)近年來(lái)也加大了深空天線組陣方面的研究，擬采取天線組陣的方式將現(xiàn)有35 m站的G/T(天線增益與系統(tǒng)溫度的比值)值提高10 dB。

國(guó)內(nèi)從2005年開始對(duì)深空測(cè)控通信天線組陣技術(shù)進(jìn)行研究，目前在理論研究和試驗(yàn)驗(yàn)證方面都取得了較大進(jìn)展。在理論研究方面，針對(duì)JPL提出的經(jīng)典相關(guān)算法(Simple、Sumple、Eigen等)開展仿真分析和改進(jìn)研究[3-5]，以及采用Matlab/Simulink、QT工具開發(fā)天線組陣仿真平臺(tái)，為天線組陣建設(shè)提供理論仿真支持[6-7]。

在試驗(yàn)驗(yàn)證方面，開展了組陣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、合成基帶原理樣機(jī)的研制以及對(duì)星演示試驗(yàn)等。2010年，北京跟蹤與通信技術(shù)研究所、中電科54所、裝備學(xué)院、北京遙測(cè)技術(shù)研究所等聯(lián)合建立我國(guó)天線組陣試驗(yàn)系統(tǒng)，并開展了對(duì)CE02衛(wèi)星等驗(yàn)證試驗(yàn)，合成效率優(yōu)于91%[8]。2011年，中電科10所對(duì)位于L2點(diǎn)的CE02衛(wèi)星開展了下行微弱信號(hào)實(shí)時(shí)合成試驗(yàn)，合成效率超過(guò)95%，數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到1.5Mbit/s[9]。上海天文臺(tái)、北京遙測(cè)技術(shù)研究所等單位將天線組陣技術(shù)應(yīng)用于CVN(China VLBI Net， 中國(guó)VLBI網(wǎng))，提出了長(zhǎng)基線天線組陣，并開展了深空探測(cè)遙測(cè)信號(hào)合成試驗(yàn)，合成后遙測(cè)信號(hào)信噪比提高了約4 dB[10]。

綜上所述，國(guó)內(nèi)外天線組陣技術(shù)研究及深空探測(cè)任務(wù)實(shí)踐表明，天線組陣技術(shù)的研究重點(diǎn)集中在如何改善航天器數(shù)據(jù)傳輸率方面，而利用該技術(shù)改善無(wú)線電測(cè)量精度的研究未見(jiàn)報(bào)道。這可能的原因是目前深空探測(cè)任務(wù)中一般有干涉測(cè)量信標(biāo)信號(hào)，信號(hào)功率相對(duì)較強(qiáng)，基本滿足無(wú)線電干涉測(cè)量精度要求。但基于信號(hào)合成的無(wú)線電干涉測(cè)量方法具有兩個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：1)在當(dāng)前信號(hào)功率下，可以達(dá)到更高測(cè)量精度；2)在后續(xù)信號(hào)功率減弱或深空探測(cè)距離進(jìn)一步增加時(shí)，保證深空探測(cè)精度。

鑒于此，本文提出了一種基于信號(hào)合成的無(wú)線電干涉測(cè)量方案，分析了信號(hào)合成對(duì)干涉測(cè)量隨機(jī)精度的改善性能；根據(jù)深空探測(cè)DOR(Delta of Range, 距離差分)信標(biāo)信號(hào)特點(diǎn)，提出了適用于無(wú)線電干涉測(cè)量的信號(hào)合成算法，最后通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和蒙特卡羅仿真，分別對(duì)單音信號(hào)和DOR信標(biāo)進(jìn)行信號(hào)合成，驗(yàn)證了信號(hào)合成對(duì)差分相位估計(jì)精度和無(wú)線電干涉測(cè)量時(shí)延估計(jì)隨機(jī)精度的改善。

1 基于信號(hào)合成的無(wú)線電干涉測(cè)量方案

1.1 方案原理及分析

假設(shè)無(wú)線電干涉測(cè)量系統(tǒng)有兩個(gè)測(cè)站，每個(gè)測(cè)站由N個(gè)陣元組成，如圖 1所示。首先對(duì)每個(gè)測(cè)站N個(gè)陣元的接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)合成，然后將合成信號(hào)傳輸至無(wú)線電干涉測(cè)量相關(guān)處理中心，最后通過(guò)相關(guān)處理得到時(shí)延觀測(cè)量，實(shí)現(xiàn)無(wú)線電干涉測(cè)量。該無(wú)線電干涉測(cè)量系統(tǒng)的等效基線為兩個(gè)測(cè)站天線陣合成信號(hào)相位中心的距離。

圖1 基于信號(hào)合成的無(wú)線電干涉測(cè)量系統(tǒng)示意Fig.1 The scheme of interferometry based on signal combination

假設(shè)每個(gè)測(cè)站N個(gè)陣元的接收信號(hào)信噪比為SNR(實(shí)際中各陣元SNR可能存在差別)，信號(hào)合成效率為η(合成效率定義為實(shí)際合成信號(hào)信噪比與理想合成信號(hào)信噪比的比值)，則測(cè)站合成信號(hào)實(shí)際信噪比為：

SNRc=ηN·SNR

(1)

在無(wú)線電干涉測(cè)量中，載波或DOR信標(biāo)信號(hào)等均可建模為正弦信號(hào)，干涉測(cè)量精度與載波或DOR信標(biāo)信號(hào)的相位精度直接相關(guān)。相位估計(jì)精度可如式(2)表示，其中L為相關(guān)長(zhǎng)度，SNR為信號(hào)信噪比。

(2)

通過(guò)天線組陣信號(hào)合成，合成信號(hào)的信噪比有所改善，那么相應(yīng)的相位估計(jì)精度也有所改善。結(jié)合式(1)、(2)，可得相位估計(jì)精度改善幅度為：

(3)

式中：σφC、σφRef分別為合成信號(hào)和參考信號(hào)的相位估計(jì)精度。

下面分析信號(hào)合成對(duì)無(wú)線電干涉測(cè)量精度的影響。假設(shè)無(wú)線電干涉測(cè)量系統(tǒng)有一條基線、兩個(gè)測(cè)站A和B。其中，A站含有M個(gè)天線，B站含有N個(gè)天線；航天器下行信號(hào)兩個(gè)側(cè)音f1和f2，兩個(gè)測(cè)站各天線接收側(cè)音信號(hào)相位分別為φAm_1、φAm_2,m=1,2,…M，φBn_1、φBn_2，n=1，2，…，N，則由干涉測(cè)量原理，由兩個(gè)測(cè)站側(cè)音信號(hào)的差分相位可得時(shí)延估計(jì)：

(4)

則進(jìn)一步可得時(shí)延估計(jì)誤差：

(5)

假設(shè)所有天線指標(biāo)一致，接收性能相同，則可認(rèn)為所有天線接收信號(hào)的相位隨機(jī)誤差相同，時(shí)延估計(jì)誤差可簡(jiǎn)化為：

(6)

其中，σφAm_1=σφAm_2=σφBn_1=σφBn_2=σφ。

假設(shè)在干涉測(cè)量中，兩個(gè)站分別對(duì)所有天線接收信號(hào)進(jìn)行合成，然后再進(jìn)行相關(guān)處理。則由式(3)可得信號(hào)合成后A、B兩站相位估計(jì)誤差σφACi，σφBCi為：

(7)

(8)

結(jié)合式(3)可得信號(hào)合成后，時(shí)延估計(jì)隨機(jī)誤差改善幅度為：

(9)

1.2 信號(hào)合成算法改進(jìn)

合成信號(hào)具有與參考信號(hào)相同的相位特性是天線組陣技術(shù)應(yīng)用于干涉測(cè)量的前提。在眾多信號(hào)合成相關(guān)算法中，Simple相關(guān)算法選擇某個(gè)天線接收信號(hào)作為參考信號(hào)，其余信號(hào)與參考信號(hào)相位對(duì)齊、加權(quán)疊加，因此合成信號(hào)與參考信號(hào)具有相同的相位特性。但由于Simple算法只需各個(gè)陣元信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行一次相關(guān)即可實(shí)現(xiàn)相位延遲估計(jì)和信號(hào)合成，未充分利用各陣元間下行信號(hào)的相關(guān)性，合成效率較低。

Sumple相關(guān)算法通過(guò)虛擬、流轉(zhuǎn)的“參考信號(hào)”與各陣元信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理得到相位延遲的估計(jì)值，充分利用了各陣元間下行信號(hào)的相關(guān)性，合成效率較高。但正是這一特點(diǎn)，Sumple算法合成信號(hào)的相位中心收斂于一種隨機(jī)狀態(tài)，即合成信號(hào)不具備固定的相位中心特性，無(wú)法進(jìn)行干涉測(cè)量處理。

結(jié)合Sumple算法信號(hào)合成特點(diǎn)，若各陣元信號(hào)的初始相位是一致的，那么流轉(zhuǎn)的“參考信號(hào)”相位與各陣元信號(hào)的相位也是一致的，合成信號(hào)的相位與所有陣元信號(hào)的相位也一致，從而使合成信號(hào)具有固定的相位中心特性。鑒于此，提出了一種基于相位補(bǔ)償?shù)腟umple改進(jìn)算法(RSumple算法)，算法框圖如圖 2所示。

圖2 基于相位補(bǔ)償?shù)腟umple算法框圖Fig.2 The Sumple algorithm based on phase compensation

該算法首先選擇參考陣元(通常選擇G/T值最大的陣元)，通過(guò)高精度相位估計(jì)得到其余陣元信號(hào)相對(duì)參考信號(hào)的相位差，然后以此對(duì)其余陣元下行信號(hào)進(jìn)行相位補(bǔ)償，使所有天線接收信號(hào)相位與參考信號(hào)一致；最后采用Sumple算法對(duì)所有陣元信號(hào)進(jìn)行合成。

為進(jìn)一步說(shuō)明不同算法合成信號(hào)的相位特性，圖 3給出了Simple算法、Sumple算法和RSumple算法合成信號(hào)與理想?yún)⒖夹盘?hào)的時(shí)域波形對(duì)比，可以看出Simple算法和RSumple算法的合成信號(hào)與理想?yún)⒖夹盘?hào)基本重合，即兩種算法的合成信號(hào)具有固定的、穩(wěn)定的相位特性。

圖3 不同算法合成信號(hào)與參考信號(hào)時(shí)域波形對(duì)比Fig.3 The time-domain waveform comparison between reference and combined signals

本文所提RSumple算法合成過(guò)程本質(zhì)上與Sumple算法相同，區(qū)別在于各陣元信號(hào)合成前需要進(jìn)行相位補(bǔ)償，因此該算法的浮點(diǎn)運(yùn)算量為(N-1)·L+N·L·I。其中N為天線個(gè)數(shù)，L為每次迭代的相關(guān)長(zhǎng)度，I為迭代次數(shù)，(N-1)·L為N-1個(gè)陣元相對(duì)參考陣元進(jìn)行相位補(bǔ)償引入的計(jì)算量[7]。

1.3 無(wú)線電干涉測(cè)量信號(hào)合成方法

RSumple算法解決了多個(gè)測(cè)站單一信號(hào)(如探測(cè)器下行信號(hào)中某個(gè)DOR信標(biāo))的合成問(wèn)題，但在干涉測(cè)量中需要多個(gè)DOR信標(biāo)同時(shí)相關(guān)處理才能實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)延/時(shí)延率估計(jì)[12]。若要實(shí)現(xiàn)含有多個(gè)DOR信標(biāo)的信號(hào)合成，則要求所有DOR信標(biāo)信號(hào)同時(shí)在相位上對(duì)齊，那么時(shí)延估計(jì)精度必須達(dá)到亞納秒量級(jí)(根據(jù)CCSDS標(biāo)準(zhǔn)，X頻段設(shè)置兩組DOR信標(biāo)，頻率跨度約40 MHz，信號(hào)合成所需時(shí)延補(bǔ)償精度約為0.25 ns[13])。但是，干涉測(cè)量時(shí)延估計(jì)精度達(dá)到亞納秒量級(jí)，已經(jīng)滿足深空探測(cè)任務(wù)需求，通過(guò)天線組陣改善測(cè)量精度意義不大；另一方面，目前基于DOR信號(hào)的時(shí)延估計(jì)精度很難達(dá)到亞納秒量級(jí)，直接進(jìn)行多通道信號(hào)合成存在較大的技術(shù)難度。以上兩個(gè)方面使天線組陣在干涉測(cè)量中的應(yīng)用面臨兩難境地。

考慮到目前深空探測(cè)數(shù)據(jù)一般采用多通道采集模式，每個(gè)通道采集一個(gè)DOR信標(biāo)信號(hào)(一個(gè)通道含有多個(gè)DOR信標(biāo)時(shí)，可分別處理)，每個(gè)通道的DOR信號(hào)均可建模為正弦信號(hào)，而正弦信號(hào)不存在波前概念，因此可對(duì)各DOR信號(hào)分別合成處理，再對(duì)每個(gè)DOR合成信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理，實(shí)現(xiàn)干涉測(cè)量，如圖 4所示。

圖4 信號(hào)合成干涉測(cè)量處理示意Fig.4 The data processing scheme of interferometry based on signal combination

假設(shè)干涉測(cè)量系統(tǒng)有A、B兩個(gè)測(cè)站，其中A有一個(gè)深空探測(cè)天線(即陣元)，B站(B1、B2、……、BN)有N個(gè)陣元；兩個(gè)DOR信號(hào)頻率為f1、f2，φA1、φA2、φBn_1、φBn_2分別為A站天線和B站第n(1≤n≤N)個(gè)陣元兩個(gè)DOR信號(hào)的相位，則以A站和B站第n個(gè)陣元組成基線的時(shí)延估計(jì)為：

(10)

對(duì)B站所有陣元接收信號(hào)的兩個(gè)DOR信號(hào)分別按照?qǐng)D 2所示的方法進(jìn)行處理。不失一般性，假設(shè)B站以第1個(gè)陣元為參考，通過(guò)相位差估計(jì)求得B站第n個(gè)陣元相對(duì)第1個(gè)陣元的差分相位：

ΔφBn1_i=ΔφBn_i-ΔφB1_i，2≤n≤N

(11)

式中：i=1、2，表示兩個(gè)DOR信號(hào)。以式(11)中所得的相位差對(duì)B站第n個(gè)陣元第i個(gè)DOR信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償。假設(shè)采樣頻率為fs，則補(bǔ)償前后DOR信號(hào)可如下式所示，其中k為采樣點(diǎn)序號(hào)。

Sn_i=sin(2πkfi/fs+φBn_i)

(12)

對(duì)B站第i個(gè)DOR信號(hào)的所有補(bǔ)償信號(hào)利用Sumple算法進(jìn)行合成，得到合成信號(hào)SBCi，其中，i=1、2，表示兩個(gè)DOR信號(hào)。最后將合成信號(hào)與A站信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理，得到時(shí)延估計(jì)：

(13)

2 仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證分析

2.1 信號(hào)合成算法仿真分析

假設(shè)測(cè)站陣元數(shù)為10，信號(hào)模型為正弦信號(hào)，采樣率為1 MHz，信號(hào)頻率為50 kHz，蒙特卡洛仿真次數(shù)為200。圖 5給出了不同合成算法的性能對(duì)比。由圖 5(a)可以看出，RSumple算法的合成性能優(yōu)于Sumple算法及Simple算法；當(dāng)參考陣元信噪比較高時(shí)，三種算法的合成效率均優(yōu)于90%。

由圖 5(b)上圖可以看出，參考信號(hào)(Reference)、Simple算法合成信號(hào)(Simple)和RSumple算法合成信號(hào)的相位估計(jì)偏差均在0附近(Sumple算法相位估計(jì)偏差太大而無(wú)法同時(shí)清晰顯示)，說(shuō)明三個(gè)信號(hào)的相位與理想?yún)⒖夹盘?hào)保持一致；由圖 5(b)下圖可以看出，RSumple算法的相位估計(jì)性能明顯優(yōu)于參考信號(hào)和Simple算法。圖 5的結(jié)果表明，改進(jìn)算法通過(guò)相位補(bǔ)償保證合成信號(hào)與參考信號(hào)的相位一致性，然后以補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行Sumple算法合成，相對(duì)Simple算法明顯提高了合成性能，且合成信號(hào)的相位與參考信號(hào)保持一致。

圖5 不同合成算法性能對(duì)比Fig.5 The performance comparison of different algorithms

2.2 信號(hào)合成算法試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證

相控陣天線同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)波束(試驗(yàn)系統(tǒng)的相控陣天線為5個(gè)波束)，每個(gè)波束等效于一個(gè)天線，將不同波束的接收信號(hào)進(jìn)行合成處理，改善接收信號(hào)質(zhì)量。驗(yàn)證方案如圖6所示。

圖6 基于相控陣天線的組陣數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證方案Fig.6 The verification scheme based on phased-array antenna

以某次試驗(yàn)的單頻信標(biāo)信號(hào)(信號(hào)頻率為2 201.501 2 MHz)處理進(jìn)行驗(yàn)證。信號(hào)的頻譜如圖 7所示，其中波束1～5的信噪比分別為16.974 8 dBHz、15.816 0 dBHz、16.990 7 dBHz、16.964 2 dBHz、16.997 9 dBHz。

圖7 相控陣天線5個(gè)波束信號(hào)頻譜Fig.7 The spectrum of phased-array data

相位估計(jì)結(jié)果表明，圖7中波束1～5的相位估計(jì)隨機(jī)精度分別為0.017 599 rad、0.020 076 rad、0.018 714 rad、0.015 977 rad、0.017 274 rad。選擇波束5的接收信號(hào)為參考，進(jìn)行信號(hào)合成。首先估計(jì)不同波束信號(hào)的相位差，圖8給出了其余波束相對(duì)波束5的信號(hào)差分相位。

圖8 不同波束間初始差分相位(以波束5為參考)Fig.8 The initial phase difference between beams (beam 5 as reference)

由圖8可以看出，各波束信號(hào)相對(duì)參考信號(hào)的差分相位基本穩(wěn)定，經(jīng)統(tǒng)計(jì)波束1、2、4、5的接收信號(hào)相對(duì)參考信號(hào)的差分相位均值分別為 -1.999 114 rad、1.815 179 rad、 -1.748 355 rad、-2.280 054 rad。

然后，以上述差分相位均值對(duì)各個(gè)波束的接收信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償后各波束信號(hào)相對(duì)參考信號(hào)的差分相位如圖9所示。

圖9 相位補(bǔ)償后各波束信號(hào)相對(duì)參考信號(hào)的差分相位Fig.9 The phase difference between beams after phase compensation (beam 5 as reference)

圖9中差分相位均值分別為-0.444 1×10-15rad、-0.846 5×10-15rad、0.867 4×10-15rad、0.464 9×10-15rad，幾乎為零。選擇信噪比相對(duì)高的1、2、3、4波束進(jìn)行信號(hào)合成，權(quán)值分別為0.9947、0.9983、0.9923和1.0000。此時(shí)，合成信號(hào)的信噪比為22.970 8 dBHz，理論合成信噪比為22.986 6 dBHz，信噪比合成效率為99.64%；合成信號(hào)的相位隨機(jī)誤差為0.009 469 rad，相對(duì)波束5的初始相位隨機(jī)誤差改善了約45.18%，由式(3)可得相位隨機(jī)精度改善預(yù)期為50%，兩者基本相符。

2.3 基于信號(hào)合成的無(wú)線電干涉測(cè)量仿真

假設(shè)干涉測(cè)量系統(tǒng)有A、B兩個(gè)測(cè)站，其中A有一個(gè)深空探測(cè)天線(即陣元)，B站(B1、B2、B3、B4)有4個(gè)深空探測(cè)天線；航天器下行信號(hào)含有兩組DOR音，相距載波頻率分別為3.85 MHz和19.2 MHz；信號(hào)采樣率為128 MHz，載波頻率為24 MHz；航天器相對(duì)A-B1基線、A-B2基線、A-B3基線、A-B4基線的真實(shí)時(shí)延差分別為5Ts、6Ts、7Ts、4Ts(Ts為采樣周期)；蒙特卡羅仿真次數(shù)500。將B站4個(gè)天線接收信號(hào)進(jìn)行合成，然后與A站信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理。時(shí)延估計(jì)結(jié)果如圖 10所示，其中Original表示A-B1基線時(shí)延估計(jì)性能?？梢钥闯?，合成信號(hào)相關(guān)處理得到的時(shí)延估計(jì)偏差抖動(dòng)更小；時(shí)延估計(jì)隨機(jī)精度相對(duì)提高，最大改善約51.5%，最小改善12.4%，平均改善幅度25.8%。利用式(9)計(jì)算(M=1，N=4，η=95%)，理論預(yù)期改善幅度約為20%，兩者基本相符。

圖10 基于信號(hào)合成的時(shí)延估計(jì)性能Fig.10 Delay estimation performance based on signal combination

3 結(jié)束語(yǔ)

本文在后續(xù)深空探測(cè)任務(wù)測(cè)量精度要求更高的背景下，提出了利用信號(hào)合成改善無(wú)線電干涉測(cè)量精度的方案，并理論分析了信號(hào)合成對(duì)相位估計(jì)性能和時(shí)延估計(jì)性能的改善；結(jié)合無(wú)線電干涉測(cè)量對(duì)合成信號(hào)相位特性的要求，提出了基于相位補(bǔ)償?shù)腟umple算法，該算法不僅合成效率高，且合成信號(hào)具有與參考相同的相位特性，滿足無(wú)線電干涉測(cè)量要求；利用相控陣試驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)對(duì)合成方案和合成算法進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明，信號(hào)合成處理可以提高無(wú)線電干涉測(cè)量精度。這在后續(xù)深空探測(cè)任務(wù)中具有重要意義。