一种针对于多个无源互调发生点的识别和定位方法技术

本发明专利技术公开了一种针对于多个无源互调发生点的识别和定位方法。在同一参考信号源下，无源互调基准信号源产生无源互调分量参考信号，两路可控相干射频信号源经放大合路后注入待测器件，待测器件产生无源互调信号；通过相位比较器得无源互调信号的相位，计算得信号幅度值；线性增大输入功率，从而获得新的触发阈值；输入总功率设为触发阈值，并改变其中一输入频率；等间隔改变其中一输入频率，获得多组数据合成复信号形式，对各组波矢进行空间傅里叶变换，通过空间域离散频点串得到其发生点的定位信息。本发明专利技术有效解决相位调制周期性带来的距离模糊问题，采取线性调幅与调频，空间域的傅里叶变换的方法实现待测器件的无源互调发生点的识别与定位。

【技术实现步骤摘要】
一种针对于多个无源互调发生点的识别和定位方法
本专利技术涉及一种无源互调的识别和定位方法，尤其是涉及一种针对于多个无源互调发生点的识别和定位方法。
技术介绍
随着我国无线通信技术的持续快速发展，大功率容量、宽频带、多载波技术已经成为未来先进通信系统的唯一选择。在大功率多通道通信系统中(例如卫星通信系统和移动通信网络)，由于大功率发射机和高灵敏度接收机处于有限空间，结果产生一种必须加以抑制的干扰源——无源互调(PIM)，它是由两个或两个以上发射载波在无源器件中相遇时产生的基本信号频率的线性组合产物落入接收通带内形成的。在现代通信系统中，接收机的灵敏度很高，所以即使存在微弱的PIM产物，都足以影响整个通信系统的正常工作，严重时可使整个系统处于瘫痪状态。在实际应用中，尤其在复杂的星载环境中，受到电，热，力的综合性影响，PIM信号发生点往往不止一个。在此条件下，则需要考虑同时存在多个PIM发生点时、每个PIM发生点的识别和定位方法。
技术实现思路
本专利技术目的在于提出一种针对于多个无源互调发生点的识别和定位方法。本专利技术方法采取线性调幅与调频，空间域的傅里叶变换的方法实现待测器件的无源互调点识别和定位，有效解决相位调制周期性带来的距离模糊问题，实现复杂实际系统中的PIM识别和定位。本专利技术采用的技术方案包括以下步骤：1)两路可控相干射频信号源和一路无源互调基准信号源共用同一参考信号源，两路可控相干射频信号源分别产生单频的可控相干射频信号作为发射端，频率分别为f1、f2，两路可控相干射频信号源发射的信号经放大合路后注入待测器件；当注入后的两路信号总功率大于触发阈值时，从而激励产生无源互调信号；无源互调基准信号源产生无源互调分量参考信号，无源互调分量参考信号的频率为f3＝αf1+βf2，α、β为第一、第二待测无源互调信号的阶数参数；2)在接收端，无源互调信号与无源互调分量参考信号分别经无源互调信号滤波器滤波后使得滤波后的频率与无源互调分量参考信号的频率相同，并进行相位比较，通过相比较后得到的相位差计算得到无源互调信号距离待测器件出射端口的相位φ，并经过功率计或频谱仪测量获得无源互调信号幅度值A；3)线性增大两路可控相干射频信号的功率，在不同功率下通过得到的无源互调信号的相位φ的变化判断是否产生新的无源互调信号，从而获得新的无源互调信号下的触发阈值；4)将两路可控相干射频信号的总功率设定为新的无源互调信号的触发阈值中任意需要被测量的触发阈值，并改变两路可控相干射频信号其中任意一路的频率，保持第一、第二待测无源互调信号的阶数参数α、β不变，两路可控相干射频信号经待测器件后，再通过改变无源互调信号滤波器使得滤波后得到的新的无源互调信号和新的无源互调分量参考信号频率相同；5)重复以上步骤，等间隔改变两路可控相干射频信号其中任意一路的频率值，获得多组无源互调信号的幅度值An和相位值φn，然后合成复信号形式采取无源互调信号的复信号对各组无源互调信号的频率下对应的波矢k进行空间傅里叶变换，得到空间域离散频点串，从而得到无源互调发生点的定位信息。所述的步骤1)中两路可控相干射频信号源产生的两路可控相干射频信号的频率不相同。所述的步骤5)中等间隔改变两路可控相干射频信号其中任意一路的频率值，使其对应的无源互调信号的波矢k的间隔Δk满足L为待测器件长度，xmax为距入射端口最远的无源互调发生点位置。所述的步骤5)中，通过所述空间域离散频点串中的空间域频点值得到各个无源互调发生点的位置，通过空间域离散频点串中的空间域幅度值得到各个无源互调发生点的幅度值。所述的步骤5)中，获得多组无源互调信号的幅度值An和相位值φn的样本数一般为复信号的2个周期以上。本专利技术具有的有益效果是：(1)采取线性调幅与调频，空间域的傅里叶变换的方法实现待测器件的无源互调点识别和定位，可获得在特定发生功率阈值条件下，无源互调发生点的幅度值和位置信息。(2)有效解决相位调制周期性带来的距离模糊问题，可实现复杂实际系统中的PIM识别和定位。附图说明图1是本专利技术方法的逻辑流程图。图2是本专利技术方法所采用的幅度相位测量系统的结构示意图。图3是本专利技术中消除相互模糊的空间采样与信号重建方法流程的示意图。图4是本专利技术实施例多个PIM点的仿真演示结果示意图。图5是本专利技术实施例多个PIM点的仿真演示结果示意图。图6是本专利技术实施例多个PIM点的仿真演示结果示意图。具体实施方式以下结合附图，具体阐述本专利技术的工作原理和实施方式：如图1所示，本专利技术包括以下步骤：1)两路可控相干射频信号源和一路无源互调基准信号源共用同一参考信号源，两路可控相干射频信号源分别产生单频的可控相干射频信号作为发射端，频率分别为f1、f2，两路可控相干射频信号源发射的信号经放大合路后注入待测器件；当注入后的两路信号总功率大于待测器件的触发阈值时，从而激励产生无源互调信号；无源互调基准信号源产生无源互调分量参考信号，无源互调分量参考信号的频率为f3＝αf1+βf2，α、β为第一、第二待测无源互调信号的阶数参数。2)在接收端，无源互调信号与无源互调分量参考信号分别经无源互调信号滤波器滤波后使得滤波后的频率与无源互调分量参考信号的频率相同，并进行相位比较，通过相位比较后得到的相位差计算得到无源互调信号距离待测器件出射端口的相位φ，同时使用功率计或频谱仪测量得到无源互调信号幅度值A。3)线性增大两路可控相干射频信号的功率，在不同功率下通过得到的无源互调信号的相位φ的变化判断是否产生新的无源互调信号，从而获得新的无源互调信号下的触发阈值，由此进行无源互调发生点的识别。4)将两路可控相干射频信号的总功率设定为新的无源互调信号的触发阈值中任意需要被测量的触发阈值，并改变两路可控相干射频信号其中任意一路的频率，保持第一、第二待测无源互调信号的阶数参数α、β不变，两路可控相干射频信号经待测器件后，再通过改变无源互调信号滤波器使得滤波后得到的新的无源互调信号和新的无源互调分量参考信号频率相同。5)重复以上步骤，等间隔线性改变两路可控相干射频信号其中任意一路的频率值，从而获得多组无源互调信号的幅度值An和相位值φn，然后合成复信号形式采取无源互调信号的复信号对各组无源互调信号的频率下对应的波矢k进行空间傅里叶变换，得到空间域离散频点串，通过空间域离散频点串得到无源互调发生点的定位信息，由此完成无源互调发生点的定位。步骤1)中两路可控相干射频信号源产生的两路可控相干射频信号的频率不相同。步骤5)中等间隔改变两路可控相干射频信号其中任意一路的频率值，使其对应的无源互调信号波矢k的间隔Δk满足L为待测器件长度，xmax为距入射端口最远的无源互调发生点位置。步骤5)中，通过所述空间域离散频点串中的空间域频点值得到各个无源互调信号发生点的位置，通过空间域离散频点串中的空间域幅度值得到各个无源互调信号发生点的幅度值。步骤3)中，两路可控相干射频信号的功率采用等间隔线性增大。步骤5)中，为保证恢复精度，获得多组无源互调信号的幅度值An和相位值φn的样本数一般为复信号的2个周期以上。如图2所示，本专利技术方法可采用的幅度相位测量系统具体为：两路可控相干射频信号源和一路无源互调基准信号源共用同一参考信号源，两路可控相干射频信号源分别产生单频的可控相干射频信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对于多个无源互调发生点的识别和定位方法，其特征在于：1)两路可控相干射频信号源和一路无源互调基准信号源共用同一参考信号源，两路可控相干射频信号源分别产生单频的可控相干射频信号作为发射端，频率分别为f1、f2，两路可控相干射频信号源发射的信号经放大合路后注入待测器件；当注入后的两路信号总功率大于触发阈值时，从而激励产生无源互调信号；无源互调基准信号源产生无源互调分量参考信号，无源互调分量参考信号的频率为f3＝αf1+βf2，α、β为第一、第二待测无源互调信号的阶数参数；2)在接收端，无源互调信号与无源互调分量参考信号分别经无源互调信号滤波器滤波后使得滤波后的频率与无源互调分量参考信号的频率相同，并进行相位比较，通过相比较后得到的相位差计算得到无源互调信号距离待测器件出射端口的相位φ，并经过功率计或频谱仪测量获得无源互调信号幅度值A；3)线性增大两路可控相干射频信号的功率，在不同功率下通过得到的无源互调信号的相位φ的变化判断是否产生新的无源互调信号，从而获得新的无源互调信号下的触发阈值；4)将两路可控相干射频信号的总功率设定为新的无源互调信号的触发阈值中任意需要被测量的触发阈值，并改变两路可控相干射频信号其中任意一路的频率，保持第一、第二待测无源互调信号的阶数参数α、β不变，两路可控相干射频信号经待测器件后，再通过改变无源互调信号滤波器使得滤波后得到的新的无源互调信号和新的无源互调分量参考信号频率相同；5)重复以上步骤，等间隔改变两路可控相干射频信号其中任意一路的频率值，获得多组无源互调信号的幅度值An和相位值φn，然后合成复信号形式采取无源互调信号的复信号对各组无源互调信号的频率下对应的波矢k进行空间傅里叶变换，得到空间域离散频点串，从而得到无源互调发生点的定位信息。...

【技术特征摘要】
1.一种针对于多个无源互调发生点的识别和定位方法，其特征在于：1)两路可控相干射频信号源和一路无源互调基准信号源共用同一参考信号源，两路可控相干射频信号源分别产生单频的可控相干射频信号作为发射端，频率分别为f1、f2，两路可控相干射频信号源发射的信号经放大合路后注入待测器件；当注入后的两路信号总功率大于触发阈值时，从而激励产生无源互调信号；无源互调基准信号源产生无源互调分量参考信号，无源互调分量参考信号的频率为f3＝αf1+βf2，α、β为第一、第二待测无源互调信号的阶数参数；2)在接收端，无源互调信号与无源互调分量参考信号分别经无源互调信号滤波器滤波后使得滤波后的频率与无源互调分量参考信号的频率相同，并进行相位比较，通过相比较后得到的相位差计算得到无源互调信号距离待测器件出射端口的相位φ，并经过功率计或频谱仪测量获得无源互调信号幅度值A；无源互调信号距离出射端口的相位φ计算公式为：其中，为无源互调信号与无源互调分量参考信号比较后得到的相位差，取φ∈[0,2π]；和分别为可控相干射频信号源、可控相干射频信号源输出信号初始相位，为无源互调分量参考信号初始相位；为可控相干射频信号源、可控相干射频信号源的链路相位延时对PIM信号产生的附加相移；为无源互调分量参考信号链路相位；3)线性增大两路可控相干射频信号的功率，在不同功率下通过得到的无源互调信号的相位φ的变化判断是否产生新的无源互调信号，从而获得新的无源互调信号下的触发阈值；4)将两路可控相干射频信号的总功率设定为新的无源互调信号的触发阈值中任意需要被测量的触发阈值，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑川，叶德信，冉立新，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33