一种发射通道多通道相位校正装置和校正方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及微波信号处理领域，特涉及一种发射通道多通道相位校正装置和校正方法。本发明专利技术通过各个发射通道产生标准波形，通过发射相位计算模块采集该信号并计算相位偏移量，从而对发射通道进行相位的校正。本发明专利技术的方法具有计算量小、可定时补偿、精度高等优点。

A multi channel phase correction device and correction method for a transmission channel

The invention relates to the field of microwave signal processing, in particular to a multi channel phase correction device and a correction method for a transmission channel. The invention generates standard waveforms through each transmitting channel, and collects the signal through the transmitting phase calculation module and calculates the phase offset, so that the phase of the transmitting channel is corrected. The method of the invention has the advantages of small amount of calculation, timing compensation and high precision.

【技术实现步骤摘要】
一种发射通道多通道相位校正装置和校正方法
本专利技术涉及微波信号处理领域，特涉及一种发射通道多通道相位校正装置和校正方法。
技术介绍
在微波信号发射通道中包括高放、混频、中放等模拟器件，不同发射通道由于制造工艺或电器性能的不同，不可避免的存在特性上的差异，带来各通道相位响应的不一致性，每个通道相位响应不同会造成发射波形无法正确合成。现有对不同发射通道相位校正方法为：在制造时，对每个通道逐步进行测试，然后获得相关参数，然后进行补偿，但是对于数十个甚至上百个发射通道的校正来说，校正耗时耗力，且当装置维修后，也不便于重新校正。因此有必要提出一种便于对多个通道进行快速校正的方法，以便于在线测试。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种发射通道多通道相位校正装置和校正方法。本专利技术通过各个发射通道产生标准波形，通过发射相位计算模块采集该信号并计算相位偏移量，从而对发射通道进行相位的校正。本专利技术的方法具有计算量小、可定时补偿、精度高等优点。本专利技术的技术方案是：一种发射通道多通道相位校正装置，其特征在于：包括N个发射通道、1个公共接收模块，1个发射相位计算模块，每个发射通道输出口均与公共接收模块输入口相连，公共接收模块输出口与发射相位计算模块输入口相连，每个发射通道包括移相器、发射开关，发射相位计算模块输出与对应的移相器、发射开关连接，发射相位计算模块分时打开发射通道，并采集对应时刻的发射通道泄露回来的信号，每个发射通道产生标准波形，经过公共接收模块后由发射相位计算模块采集，在发射相位计算模块中对采集的数据进行运算处理并获得相位误差，根据相位误差值设置移相器校正值，从而实现对N个发射通道自动校正，其中N为自然数。根据如上所述的发射通道多通道相位校正装置，其特征在于：所述的标准波形为正弦波。本专利技术还公开了一种发射通道多通道相位校正方法，其特征在于：包括以下步骤：进行发射相位校正时，首先由发射相位计算模块产生发射校正时序，分时打开各个发射通道，各发射通道分时产生标准波形S(t)，发射通道泄露回来的信号通过公共接收通道耦合后，发射相位计算模块采集对应发射通道的标准波形S(t)信号，发射相位计算模块对采集的信号进行数字下变频处理，数字下变频处理得到I支路、Q支路值，由于求出各通道的发射移相量根据发射移相量设置移相器校正值；所述的数字下变频处理具体步骤为：首先由NCO产生本振信号，本振信号频率与A/D变换之后中频信号的中心频率以零频对称，所述的本振信号与采集的A/D变换之后的中频信号进行数字混频，接着进行低通滤波、2倍的数据抽取，然后进行低通滤波、数据抽取输出I支路和Q支路。根据如上所述的发射通道多通道相位校正方法，其特征在于：所述的标准波形为正弦波。根据如上所述的发射通道多通道相位校正方法，其特征在于：所述的标准波形为10us的正弦波形。根据如上所述的发射通道多通道相位校正方法，其特征在于：所述的发射移相量为采样点中间一段数值的平均值。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术中发射通道可以根据选择不同的波形，但优选正弦波，因为采用正弦波形作为校正源的好处在于式1中的相位或为固定值，AD采样和数字下变频处理后，式5的I支路与式6的Q支路为固定值，这样方便计算移相量与幅度值，因为本专利技术需要同时对数百甚至数千个通道进行校正，采用正弦波可以大幅降低运算量。(2)采用80点的平均值，这样精度更高。(传统方法多采用中间值；还有取全部值做平均的，但是由于信号起始阶段往往不稳定，也会影响精度)。本专利技术中，采样点个数一般为采样时钟与波形长度的乘积，然后取中间一段采样点的值，因为中间采样段之外的前部或后部，一般会由于微波器件物理原因，会产生毛刺，或有充放电现象，从而影响系统精度。(3)采用AD采样、并用数字下变频处理求取相位及幅度值，精度高。(零中频数字信号的传统获取方法中，正交相位检波器是由模拟电路来实现的，存在I支路与Q支路间的幅度不一致性和相位不正交性，且会随温度等变化而漂移。这种方法所得到的正交数字信号的性能指标不能满足高性能数字信号处理的要求。而直接中频采样的数字下变频技术可以获得高性能的正交数字信号。)附图说明图1为硬件框图；图2为发射相位计算模块处理图；图3为发射校正时序图；图4为校正前后波形图。具体实施方式名词解释：NCO(NumericallyControlledOscillator)，即为相干振荡器：因为两个正交相干振荡器信号的形成和相乘都是数字运算的结果，所以其正交性完全可以保证的，只要保证运算精度即可。以下结合附图对本专利技术做进一步的说明。如图1所述，本专利技术的发射通道多通道相位与幅度校正装置包括N个发射通道、1个公共接收模块，1个发射相位计算模块，每个发射通道输出口均与公共接收模块输入口相连，公共接收模块输出口与发射相位计算模块输入口相连，每个发射通道包括移相器、发射开关，发射相位计算模块输出与对应的移相器、发射开关连接，发射相位计算模块分时打开通道1～N，并采集对应时刻的发射通道泄露回来的信号。本专利技术的发射相位计算模块包括A/D变换，A/D变换用于采集发射通道产生的标准波形。本专利技术硬件系统的工作过程是：发射相位计算模块分时打开通道1～N，每个发射通道产生标准波形，如正弦波，经过公共接收模块后由发射相位计算模块采集，在发射相位计算模块中对采集的数据进行运算处理并获得相位误差，根据相位误差值设置移相器校正值，从而实现对N个发射通道自动校正，其中N为自然数。本专利技术还公开了发射通道多通道相位校正的方法，当需要进行发射相位校正时，首先由发射相位计算模块产生发射校正时序，分时打开所有的发射通道，各发射通道分时产生10us的正弦波形S(t)(正弦波的长度可以根据实际需要设置)，发射通道泄露回来的信号通过公共接收通道耦合后，发射相位计算模块采集对应发射通道的正弦波形S(t)信号，发射相位计算模块对采集的信号进行数字下变频处理，数字下变频处理得到I支路、Q支路值，由于求出各通道的发射移相量共100点(100点＝10MHz*10us)，取中间80点移相量的平均值，再将其转换成六位数据然后，设置对应的移相器(本文的移相器位数为6)，完成发射相位校正，最后，退出校正时序，恢复正常工作时序。发射相位校正完成后，发射相位计算模块根据相位误差值设置移相器校正值，从而实现对N个发射通道自动校正。本专利技术的数字下变频处理方式为：本系统使用数字混频低通滤波法实现数字下变频处理。本系统要求A/D变换的采样率可以为10MHZ以上，其选择根据发射通道带宽选定，输入中频信号的中心频率为发射通道的中心频率，NCO选择中心频率的负值。例如本实施例中A/D变换的采样率fS＝200MHz，输入中频信号频率为50MHz，最终的输出数据率为1路10Msps的窄带I支路和Q支路。本专利技术中数字下变频处理具体步骤为：首先由NCO产生的-50MHz的本振信号与A/D变换之后的中频信号进行数字混频，接着进行低通滤波、2倍的数据抽取，然后进行低通滤波、10倍的数据抽取输出10Msps的窄带I/Q数据。原理框图如图2所示，图中f0＝50MHz、其中发射通道产生的模拟中频实信号为：式中a(t)为信号的幅度；f0为中频信号的中心频率；为信号的相位；信号的带宽为B。式中称为信号的复包络，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发射通道多通道相位校正装置，其特征在于：包括N个发射通道、1个公共接收模块，1个发射相位计算模块，每个发射通道输出口均与公共接收模块输入口相连，公共接收模块输出口与发射相位计算模块输入口相连，每个发射通道包括移相器、发射开关，发射相位计算模块输出与对应的移相器、发射开关连接，发射相位计算模块分时打开发射通道，并采集对应时刻的发射通道泄露的信号，每个发射通道产生标准波形，经过公共接收模块后由发射相位计算模块采集，在发射相位计算模块中对采集的数据进行运算处理并获得相位误差，根据相位误差值设置移相器校正值，从而实现对N个发射通道自动校正，其中N为自然数。

【技术特征摘要】
1.一种发射通道多通道相位校正装置，其特征在于：包括N个发射通道、1个公共接收模块，1个发射相位计算模块，每个发射通道输出口均与公共接收模块输入口相连，公共接收模块输出口与发射相位计算模块输入口相连，每个发射通道包括移相器、发射开关，发射相位计算模块输出与对应的移相器、发射开关连接，发射相位计算模块分时打开发射通道，并采集对应时刻的发射通道泄露的信号，每个发射通道产生标准波形，经过公共接收模块后由发射相位计算模块采集，在发射相位计算模块中对采集的数据进行运算处理并获得相位误差，根据相位误差值设置移相器校正值，从而实现对N个发射通道自动校正，其中N为自然数。2.根据权利要求1所述的发射通道多通道相位校正装置，其特征在于：所述的标准波形为正弦波。3.一种发射通道多通道相位校正方法，其特征在于：包括以下步骤：进行发射相位校正时，首先由发射相位计算模块产生发射校正时序，分时打开各个发射通道，各发射通道分时产生标...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋慧，康玉胜，沈小川，
申请(专利权)人：武汉滨湖电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42