一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统及方法，所述系统包括信号处理模块、存储模块、标校模块、标校天线和多个信号接收组件，信号接收组件包括滤波器，限幅器、SP2T开关、变频通道和ADC模块，其中一个信号接收组件的变频通道为基准通道，其他信号接收组件的变频通道为测相通道；所述信号处理模块，用于对标校源的信号产生和SP2T开关的切换进行控制，并对接收到的信号进行处理，获取不同温度下的相位校正表，并在每次使用前对相位校正表进行误差修正。本发明专利技术能够生成不同温度下的各测相通道所在信号接收组件的相位校正表，并在使用前对相位校正表进行误差修正，有利于提高相位校准精度，保证接收机的测向性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统及方法
本专利技术涉及通信测向领域，特别是涉及一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统及方法。
技术介绍
现代侦察测向接收机具有工作频段宽,频点高的特点,从几百MHz至几十GHz,受现有模数转换(ADC)器件的限制,无法直接在天线后端进行数字化处理，通常采用的方法是采用超外差接收机,将来自天线的射频信号下变频至中频,再进行处理，到达鉴相模块部分的中频信号经过了天线单元、射频通道、变频通道等多个模块，无论是前端的天线和射频通道,还是变频通道中的混频、滤波、放大等微波器件,其频相、幅相特性一致性有限,本振连接电缆长度的差别也会引起大的相位变化；在工程实现中,通道间相位特性并不是完全一致的，这就可能导致测向设备的测向性能严重下降，因此，在多通道测向接收机中，进行相位校准，对于保证接收机工作的准确性至关重要，在多通道测向接收机工作过程中，受到环境、使用时间、器件老化程度的影响，各通道的相位误差是不一致的，这就为多通道测向接收机的相位校准带来了很大困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统及方法，能够生成不同温度下各测相通道所在信号接收组件的相位校正表，并在使用前对相位校正表进行误差修正，有利于提高相位校准精度，保证接收机的测向性能。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统，包括信号处理模块、存储模块、标校模块、标校天线和多个信号接收组件，每个信号接收组件的前端均设置有对应的信号接收天线；所述信号接收组件包括滤波器，限幅器、SP2T开关、变频通道和ADC模块，所述滤波器的输入端与对应的信号接收天线连接，滤波器的输出端通过限幅器与SP2T开关的第一信号输入端连接，SP2T开关的第二信号输入端与标校模块连接，SP2T开关的控制输入端与信号处理模块连接，所述SP2T开关的输出端依次通过变频通道和ADC模块与信号处理模块连接；所述信号处理模块还分别与标校模块和存储模块连接，标校模块的输出端还与标校天线连接；所述多个信号接收组件中，其中一个信号接收组件的变频通道为基准通道，其他信号接收组件的变频通道为测相通道；所述标校模块，用于在信号处理模块的控制下产生标校信号，传输给标校天线和每一个信号接收组件；所述信号处理模块，用于对标校源的信号产生和SP2T开关的切换进行控制，并对接收到的信号进行处理，获取不同温度下的相位校正表，在存储模块中进行保存，并在每次使用前对相位校正表进行误差修正得到误差修正表，供相位校准使用。其中，所述标校模块包括标校源和功分器，所述标校源与信号处理模块连接，用于在信号处理模块的控制下产生标校信号，标校源的输出端分别与标校天线和功分器连接，所述功分器的输出端分别与每一个信号接收组件中的SP2T开关的第二信号输入端连接。其中，所述信号处理模块包括：标校源控制单元，用于控制标校源产生标校信号；开关控制单元，用于控制各个信号接收组件中SP2T开关的切换；内循环标定单元，用于在SP2T开关切换到第二信号输入端时，对不同温度下基准通道和测相通道通过ADC模块输出的信号进行鉴相，得到不同温度下，各个测相通道的相位误差，形成内循环标定表，在存储模块中进行保存；外循环标定单元，用于在SP2T切换到第一信号输入端时，在暗室中对基准通道和测相通道通过ADC模块输出的信号进行鉴相，得到当前温度下，各个测相通道所在信号接收组件的相位误差，形成外循环标定表，在存储模块中进行保存；温度补偿单元，用于利用外循环标定表，对内循环标定表进行补偿，以得到不同温度下，各个测相通道所在信号接收组件的相位误差，生成不同温度下的相位校正表，在存储模块中进行保存；误差修正单元，用于在每次使用前，对相位校正表进行误差修正，以避免环境、器件老化程度对变频通道带来的影响，得到不同温度下的误差修正表，供测向过程中使用。所述变频通道包括混频单元、滤波单元的放大单元，所述混频单元的输入端与SP2T开关连接，混频单元的输出端依次通过滤波单元和放大单元与ADC模块连接。所述信号处理模块采用FPGA处理器；所述存储模块采用Nand-flash存储器。所述的一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统的相位校准方法，包括以下步骤：S1.内循环标定：信号处理模块控制校准源产生工作频段内的点频调制脉冲信号，同时控制各个信号接收组件的SP2T开关切换到第二信号输入端，在不同的温度下，信号处理模块根据接收到的信号进行计算各测相通道的相位误差，并生成内循环标定表保存在存储模块中；S2.外循环标定：信号处理模块控制校准源产生工作频段内的点频调制脉冲信号，同时控制各个信号接收组件的SP2T开关切换到第一信号输入端，在暗室环境下，信号处理模块根据接收到的信号进行计算各测相通道所在信号接收组件的相位误差，并生成外循环标定表保存在存储模块中；S3.温度补偿：信号处理模块利用外循环标定表，对内循环标定表进行补偿，以得到不同温度下，各个测相通道所在信号接收组件的相位误差，生成不同温度下的相位校正表，保存在存储模块中；S4.误差修正：在测向工作前，信号处理模块再次控制校准源产生工作频段内的点频调制脉冲信号，同时控制各个信号接收组件的SP2T开关切换到第二信号输入端，在当前温度下，信号处理模块再次计算各测相通道的相位误差，利用计算得到的相位误差对不同温度下的相位校正表进行实时修正，得到实时修正表，保存在存储模块中供测向时的相位校准使用。其中，所述步骤S1包括以下子步骤：信号处理模块控制校准源产生工作频段内的点频调制脉冲信号，步进1MHZ；信号处理模块控制各个信号接收组件的SP2T开关切换到第二信号输入端，校准源产生的信号经过功分器后，通过SP2T开关，分别进入每一个信号接收组件的变频通道，并经ADC模块传输给信号处理模块；在不同温度下，信号处理模块对基准通道和各个测相通道经ADC模块输出的信号进行鉴相，并计算各个测相通道与基准通道的相位差，即各个测相通道的相位误差，生成内循环标定表，保存在存储模块中，所述内循环标定表中，包含不同温度下，各个测相通道的相位误差。所述步骤S2包括以下子步骤：信号处理模块控制校准源产生工作频段内的点频调制脉冲信号，步进1MHZ；信号处理模块控制各个信号接收组件的SP2T开关切换到第一信号输入端，校准源产生的信号经标校天线进行发射；各个信号接收组件通过对应的信号接收天线，接收标校天线发射的信号，经滤波器和限幅器传输到SP2T开关，经SP2T开关的第一输入端进行信号接收组件的变频通道，并经ADC模块传输给信号处理模块；信号处理模块对基准通道和各个测相通道经ADC模块输出的信号进行鉴相，并计算当前温度下，基准通道所在信号接收组件与各测相通道所在信号接收组件的相位差，即各测相通道所在信号接收组件的相位误差，生成外循环标定表；所述外循环标定表中，包含当前温度下，各测相通道所在信号接收组件的相位误差。所述步骤S3包括以下子步骤：信号处理模块利用内循环标定表和外循环标定表中的信息，将相同温度下，每一个测相通道的相位误差与该测相通道所在信号接收组件的相位误差相减，得到每一个测相通道所对应的差值，即该测相通道对应的信号接收天线、滤波器和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统，其特征在于：包括信号处理模块、存储模块、标校模块、标校天线和多个信号接收组件，每个信号接收组件的前端均设置有对应的信号接收天线；所述信号接收组件包括滤波器，限幅器、SP2T开关、变频通道和ADC模块，所述滤波器的输入端与对应的信号接收天线连接，滤波器的输出端通过限幅器与SP2T开关的第一信号输入端连接，SP2T开关的第二信号输入端与标校模块连接，SP2T开关的控制输入端与信号处理模块连接，所述SP2T开关的输出端依次通过变频通道和ADC模块与信号处理模块连接；所述信号处理模块还分别与标校模块和存储模块连接，标校模块的输出端还与标校天线连接；所述多个信号接收组件中，其中一个信号接收组件的变频通道为基准通道，其他信号接收组件的变频通道为测相通道；所述标校模块，用于在信号处理模块的控制下产生标校信号，传输给标校天线和每一个信号接收组件；所述信号处理模块，用于对标校源的信号产生和SP2T开关的切换进行控制，并对接收到的信号进行处理，获取不同温度下的相位校正表，在存储模块中进行保存，并在每次使用前对相位校正表进行误差修正得到误差修正表，供相位校准使用。...

【技术特征摘要】
1.一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统，其特征在于：包括信号处理模块、存储模块、标校模块、标校天线和多个信号接收组件，每个信号接收组件的前端均设置有对应的信号接收天线；所述信号接收组件包括滤波器，限幅器、SP2T开关、变频通道和ADC模块，所述滤波器的输入端与对应的信号接收天线连接，滤波器的输出端通过限幅器与SP2T开关的第一信号输入端连接，SP2T开关的第二信号输入端与标校模块连接，SP2T开关的控制输入端与信号处理模块连接，所述SP2T开关的输出端依次通过变频通道和ADC模块与信号处理模块连接；所述信号处理模块还分别与标校模块和存储模块连接，标校模块的输出端还与标校天线连接；所述多个信号接收组件中，其中一个信号接收组件的变频通道为基准通道，其他信号接收组件的变频通道为测相通道；所述标校模块，用于在信号处理模块的控制下产生标校信号，传输给标校天线和每一个信号接收组件；所述信号处理模块，用于对标校源的信号产生和SP2T开关的切换进行控制，并对接收到的信号进行处理，获取不同温度下的相位校正表，在存储模块中进行保存，并在每次使用前对相位校正表进行误差修正得到误差修正表，供相位校准使用。2.根据权利要求1所述的一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统，其特征在于：所述标校模块包括标校源和功分器，所述标校源与信号处理模块连接，用于在信号处理模块的控制下产生标校信号，标校源的输出端分别与标校天线和功分器连接，所述功分器的输出端分别与每一个信号接收组件中的SP2T开关的第二信号输入端连接。3.根据权利要求1所述的一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统，其特征在于：所述信号处理模块包括：标校源控制单元，用于控制标校源产生标校信号；开关控制单元，用于控制各个信号接收组件中SP2T开关的切换；内循环标定单元，用于在SP2T开关切换到第二信号输入端时，对不同温度下基准通道和测相通道通过ADC模块输出的信号进行鉴相，得到不同温度下，各个测相通道的相位误差，形成内循环标定表，在存储模块中进行保存；外循环标定单元，用于在SP2T切换到第一信号输入端时，在暗室中对基准通道和测相通道通过ADC模块输出的信号进行鉴相，得到当前温度下，各个测相通道所在信号接收组件的相位误差，形成外循环标定表，在存储模块中进行保存；温度补偿单元，用于利用外循环标定表，对内循环标定表进行补偿，以得到不同温度下，各个测相通道所在信号接收组件的相位误差，生成不同温度下的相位校正表，在存储模块中进行保存；误差修正单元，用于在每次使用前，对相位校正表进行误差修正，以避免环境、器件老化程度对变频通道带来的影响，得到不同温度下的误差修正表，供测向过程中使用。4.根据权利要求1所述的一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统，其特征在于：所述变频通道包括混频单元、滤波单元的放大单元，所述混频单元的输入端与SP2T开关连接，混频单元的输出端依次通过滤波单元和放大单元与ADC模块连接。5.根据权利要求1所述的一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统，其特征在于：所述信号处理模块采用FPGA处理器；所述存储模块采用Nand-flash存储器。6.根据权利要求1~5中任意一项所述的一种基于误差修正的多通道测向接收机校准系统的相位校准方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.内循环标定：信号处理模块控制校准源产生工作频段内的点频调制脉冲信号，同时控制各个信号接收组件的SP2T开关切换到第二信号输入端，在不同的温度下，信号处理模块根据接收到的信号进行计算各测相通道的相位误差，并生成内循环标定表保存在存储模块中；S2.外循环标定：信号处理模块控制校准源产生工作频段内的点频调制脉冲信号，同时控制各个信号接收组件的SP2T开关切换到第一信号输入端，在暗室环境下，信号处理模块根据接收到的信号进行计算各测相通道所在信号接收组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博，马爽，
申请(专利权)人：成都泰格微波技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51