一种用于雷达基站的信号相位同步装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于雷达基站的信号相位同步装置及方法，该装置包括：依次连接的信号补偿电路、光缆和信号优化电路，信号补偿电路用于获取主站输入信号Fin，并将Fin分成四路，将其中任一路作为主站输出信号Flocal，其余三路信号分别为Fa、Fb和Fc，并获取副站输入信号Fn，对Fn分别和Fa、Fb之间的相位差进行检测并补偿，并根据Fc和Fn之间的相位关系得到信号Fp；信号优化电路用于获取并优化Fp，得到副站输出信号。本发明专利技术实现了主站输出信号和副站输出信号之间的信号高精度频率相位同步，并能修正开机时主站输出信号和副站输出信号之间的相位关系，使雷达主站和副站之间的信号的频率相位更稳定准确。

Signal phase synchronization device and method for radar base station

The invention relates to a method for signal phase synchronization device and method of radar station, the device comprises a turn signal compensation circuit connection, cable and signal optimization circuit, signal compensation circuit is used to obtain the master input signal Fin, and Fin will be divided into four ways, which will be either as the main output signal Flocal, the rest of the three signals are Fa, Fb and Fc, and obtain the secondary station input signal Fn, Fn and Fa respectively, the Fb phase difference between detection and compensation, and get the Fp signal according to the phase relationship between Fc and Fn; the optimal signal circuit for obtaining and optimizing Fp, the output signal by the deputy station. The invention realizes high precision phase signal frequency between master output signal and the output signal of the secondary station synchronization, it can correct the phase relationship between the master output signal and the output signal of the secondary station is switched on, the frequency and phase between the signal and the slave station station radar is more stable and accurate.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号传输领域，尤其涉及一种用于雷达基站的信号相位同步装置及方法。
技术介绍
现代雷达系统正朝着分布式、多基站方向发展，多基站之间的信号频率相位同步是多基地雷达系统需要解决的一个关键问题。信号频率相位同步的目的是使各个基站之间的信号实现相参，以保证多个基站发射或者接收信号的相参能够合成处理。现有的用于雷达基站的信号相位同步装置包括：主站信号源、主站光收发器和光缆、鉴相器、辅助鉴相器、相位同步控制器、副站光环形器、光功分器和相噪优化器，该装置可以将频率信号从雷达主站通过光缆传输到雷达副站，使用鉴相器和相位同步控制器等组成的反馈环路测量并补偿光缆传输信号引入的相位波动，实现主站和副站之间信号频率的高精度同步。虽然上述装置可以实现主站和副站之间的信号高精度频率相位同步，但是存在每次开机信号相位不确定的问题，该装置无法解决这一问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有的用于雷达基站的信号相位同步装置无法使开机相位确定的问题，提供一种用于雷达基站的信号相位同步装置及方法，解决了分布式雷达或多基地雷达等多基站雷达的信号相位波动的问题，以及信号的初始相位稳定性问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于雷达基站的信号相位同步装置，包括：依次连接的信号补偿电路、光缆和信号优化电路，其中，所述信号补偿电路与雷达主站连接，用于获取主站输入信号Fin，并将所述Fin分成四路，将其中任一路作为主站输出信号Flocal，其余三路信号分别为Fa、Fb和Fc，并通过所述光缆从所述信号优化电路获取副站输入信号Fn，根据所述Fn、所述Fa和所述Fb，对主站输出信号和副站输出信号之间的相位差进行检测并补偿，并根据所述Fn和所述Fc，对所述雷达基站开机时所述雷达主站和所述雷达副站之间的初始相位关系进行检测并修正，得到信号Fp；所述信号优化电路与雷达副站连接，用于将所述Fn通过所述光缆发送给所述信号补偿电路，通过所述光缆获取并优化所述Fp，得到副站输出信号Fremote。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种用于雷达基站的信号相位同步装置，通过信号补偿电路对主站输出信号和副站输出信号之间的相位差进行补偿，并修正开机相位关系，然后通过光缆传输信号，并通过信号优化电路对副站输出信号进行输出，实现了主站输出信号和副站输出信号之间的信号高精度频率相位同步，并能修正开机时主站输出信号和副站输出信号之间的相位关系，使雷达主站和副站之间的信号的频率相位更稳定准确。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步地，所述信号补偿电路包括：第一功分器、第一鉴相器、第二鉴相器、第三鉴相器、第二功分器、相位同步控制器、相位复位器、第三功分器、调制器、第一解调器以及第一光环形器，其中，所述第一功分器的输入端与所述雷达主站连接，输出端a用于输出所述Flocal，输出端b与所述第一鉴相器的输入端a连接，输出端c与所述第二鉴相器的输入端a连接，输出端d与所述第三鉴相器的输入端a连接；所述第一鉴相器的输入端b与所述第三功分器的输出端a连接，输出端与所述相位同步控制器的输入端a连接；所述第二鉴相器的输入端b与所述第二功分器的输出端a连接，输出端与所述相位同步控制器的输入端b连接；所述第三鉴相器的输入端b与所述第二功分器的输出端b连接，输出端与所述相位复位器的输入端a连接；所述第二功分器的输入端与所述第一解调器的输出端连接；所述相位同步控制器的输出端与所述相位复位器的输入端b连接；所述相位复位器的输出端与所述第三功分器的输入端连接；所述第三功分器的输出端b与调制器的输入端连接；所述调制器的输出端与所述第一光环形器的输入端连接；所述第一解调器的输入端与所述第一光环形器的输出端连接；所述第一光环形器的双向端口与所述光缆连接。进一步地，所述第一功分器用于获取所述Fin，并将所述Fin分成四路，将其中任一路作为所述Flocal，并得到其余三路信号Fa、Fb和Fc；所述第一鉴相器用于获取所述Fa，并获取所述第三功分器输出的信号Fd，并对所述Fa和所述Fd进行测量，得到相位差φa；所述第二鉴相器用于获取所述Fb，并获取所述第二功分器输出的信号Fe，并对所述Fb和所述Fe进行测量，得到相位差φb；所述第三鉴相器用于获取所述Fc，并获取所述第二功分器输出的信号Ff，并对所述Fc和所述Ff进行测量，得到相位差φc；所述第二功分器用于获取所述第一解调器输出的信号Fm，并将所述Fm分成两路，分别得到所述Fe和所述Ff；所述相位同步控制器用于获取所述φa和所述φb，对所述φa和所述φb进行同步控制，得到信号Fg；所述相位复位器用于获取所述φc和所述Fg，并对所述φc进行检测，当所述φc不为预设值时，对所述Fg进行相位复位，得到信号Fh；所述第三功分器用于获取所述Fh，并将所述Fh分成两路，分别得到信号Fj和所述信号Fd；所述调制器用于获取所述Fj，对所述Fj进行调制，得到信号Fk；所述第一解调器用于获取所述第一光环形器输出的信号Fl，并对所述Fl进行解调，得到所述Fm；所述第一光环形器用于获取所述Fk并输出所述Fp，获取所述Fn并输出所述Fl。进一步地，所述信号优化电路包括：第二光环形器、光功分器、第二解调器和相噪优化器，其中，所述第二光环形器的双向端口与所述光缆连接，输出端与所述光功分器的输入端连接，输入端与所述光功分器的输出端a连接；所述光功分器的输出端b与所述第二解调器的输入端连接；所述第二解调器的输出端与所述相噪优化器的输入端连接；所述相噪优化器的输出端与所述雷达副站连接。进一步地，所述第二光环形器用于获取光功分器输出的信号Fr并通过所述光缆向所述信号补偿电路输出所述Fn，获取所述Fp并输出信号Fq；所述光功分器用于获取所述Fq，将所述Fq分成两路后，分别得到所述Fr和信号Fs；所述第二解调器用于获取所述Fs，对所述Fs进行解调，得到信号Ft；所述相噪优化器用于获取所述Ft并进行噪声优化，得到所述Fremote。本专利技术解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种用于雷达基站的信号相位同步方法，包括以下步骤：步骤1，获取主站输入信号Fin；步骤2，将所述Fin分成四路，将其中任一路作为主站输出信号Flocal，其余三路信号分别为Fa、Fb和Fc；步骤3，获取副站输入信号Fn；步骤4，根据所述Fn、所述Fa和所述Fb，对主站输出信号和副站输出信号之间的相位差进行检测并补偿，并根据所述Fn和所述Fc，对所述雷达基站开机时所述雷达主站和所述雷达副站之间的初始相位关系进行检测并修正，得到信号Fp；步骤5，获取并优化所述Fp；步骤6，得到副站输出信号Fremote。进一步地，步骤1中，从雷达主站获取所述主站输入信号Fin。进一步地，步骤3中，所述副站输入信号Fn为所述Fin经过光缆后，通过光缆另一端的光功分器返回的信号。进一步地，步骤4中，具体包括以下步骤：步骤4.1，获取所述Fa，并获取信号Fd；步骤4.2，对所述Fa和所述Fd进行测量，得到相位差φa；步骤4.3，获取所述Fb，并获取信号Fe；步骤4.4，对所述Fb和所述Fe进行测量，得到相位差φb；步骤4.5，获取所述Fc，并获取信号Ff；步骤4.6，对所述Fc和所述Ff进行测量，得到相位差φc；步骤4.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于雷达基站的信号相位同步装置，其特征在于，包括：依次连接的信号补偿电路(110)、光缆(120)和信号优化电路(130)，其中，所述信号补偿电路(110)与雷达主站连接，用于获取主站输入信号Fin，并将所述Fin分成四路，将其中任一路作为主站输出信号Flocal，其余三路信号分别为Fa、Fb和Fc，并通过所述光缆(120)从所述信号优化电路(130)获取副站输入信号Fn，根据所述Fn、所述Fa和所述Fb，对主站输出信号和副站输出信号之间的相位差进行检测并补偿，并根据所述Fn和所述Fc，对所述雷达基站开机时所述雷达主站和所述雷达副站之间的初始相位关系进行检测并修正，得到信号Fp；所述信号优化电路(130)与雷达副站连接，用于将所述Fn通过所述光缆(120)发送给所述信号补偿电路(110)，通过所述光缆(120)获取并优化所述Fp，得到副站输出信号Fremote。

【技术特征摘要】
1.一种用于雷达基站的信号相位同步装置，其特征在于，包括：依次连接的信号补偿电路(110)、光缆(120)和信号优化电路(130)，其中，所述信号补偿电路(110)与雷达主站连接，用于获取主站输入信号Fin，并将所述Fin分成四路，将其中任一路作为主站输出信号Flocal，其余三路信号分别为Fa、Fb和Fc，并通过所述光缆(120)从所述信号优化电路(130)获取副站输入信号Fn，根据所述Fn、所述Fa和所述Fb，对主站输出信号和副站输出信号之间的相位差进行检测并补偿，并根据所述Fn和所述Fc，对所述雷达基站开机时所述雷达主站和所述雷达副站之间的初始相位关系进行检测并修正，得到信号Fp；所述信号优化电路(130)与雷达副站连接，用于将所述Fn通过所述光缆(120)发送给所述信号补偿电路(110)，通过所述光缆(120)获取并优化所述Fp，得到副站输出信号Fremote。2.根据权利要求1所述的信号相位同步装置，其特征在于，所述信号补偿电路(110)包括：第一功分器(1101)、第一鉴相器(1102)、第二鉴相器(1103)、第三鉴相器(1104)、第二功分器(1105)、相位同步控制器(1106)、相位复位器(1107)、第三功分器(1108)、调制器(1109)、第一解调器(1110)以及第一光环形器(1111)，其中，所述第一功分器(1101)的输入端与所述雷达主站连接，输出端a用于输出所述Flocal，输出端b与所述第一鉴相器(1102)的输入端a连接，输出端c与所述第二鉴相器(1103)的输入端a连接，输出端d与所述第三鉴相器(1104)的输入端a连接；所述第一鉴相器(1102)的输入端b与所述第三功分器(1108)的输出端a连接，输出端与所述相位同步控制器(1106)的输入端a连接；所述第二鉴相器(1103)的输入端b与所述第二功分器(1105)的输出端a连接，输出端与所述相位同步控制器(1106)的输入端b连接；所述第三鉴相器(1104)的输入端b与所述第二功分器(1105)的输出端b连接，输出端与所述相位复位器(1107)的输入端a连接；所述第二功分器(1105)的输入端与所述第一解调器(1110)的输出端连接；所述相位同步控制器(1106)的输出端与所述相位复位器(1107)的输入端b连接；所述相位复位器(1107)的输出端与所述第三功分器(1108)的输入端连接；所述第三功分器(1108)的输出端b与调制器(1109)的输入端连接；所述调制器(1109)的输出端与所述第一光环形器(1111)的输入端连接；所述第一解调器(1110)的输入端与所述第一光环形器(1111)的输出端连接；所述第一光环形器(1111)的双向端口与所述光缆120连接。3.根据权利要求2所述的信号相位同步装置，其特征在于，所述第一功分器(1101)用于获取所述Fin，并将所述Fin分成四路，将其中任一路作为所述Flocal，并得到其余三路信号Fa、Fb和Fc；所述第一鉴相器(1102)用于获取所述Fa，并获取所述第三功分器(1108)输出的信号Fd，并对所述Fa和所述Fd进行测量，得到相位差φa；所述第二鉴相器(1103)用于获取所述Fb，并获取所述第二功分器(1105)输出的信号Fe，并对所述Fb和所述Fe进行测量，得到相位差φb；所述第三鉴相器(1104)用于获取所述Fc，并获取所述第二功分器(1105)输出的信号Ff，并对所述Fc和所述Ff进行测量，得到相位差φc；所述第二功分器(1105)用于获取所述第一解调器(1110)输出的信号Fm，并将所述Fm分成两路，分别得到所述Fe和所述Ff；所述相位同步控制器(1106)用于获取所述φa和所述φb，对所述φa和所述φb进行同步控制，得到信号Fg；所述相位复位器(1107)用于获取所述φc和所述Fg，并对所述φc进行检测，当所述φc不为预设值时，对所述F...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建恩，梁俊杰，白晓梅，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11