【技术实现步骤摘要】
多通道宽频带信号相参特性快速校准系统
本专利技术涉及一种无线电计量领域相位参数的计量校准装置,更具体地说,本专利技术涉及一种主要用于实现对多通道、高精度、宽频带和大动态相参信号的相参特性快速校准的系统。
技术介绍
在通信、雷达等技术的快速发展背景下,尤其是多通道通信、多输入多输出(MIMO)通信、测向定位雷达、相控阵雷达等电子产品设备的研发、生产过程中,对多通道通信设备,尤其是多通道信号发生器的要求越来越高。不仅需要信号源能同时产生多个通道相同或者不同的信号类型,而且要求信号源各个通道间具有一定的相位关系,主要用于测试通信、雷达等产品输出的各个通道之间的相参特性、测试多通道通信、雷达等产品的性能。而上述这些应用场景,传统信号发生器无法满足测试需求。为了保证多通道相参目标模拟器测试多接收机系统的测向、定位等指标的准确可靠,大量用于测试多接收机系统的多通道相参目标模拟器的相参特性,即一定时间范围内通道之间的相位一致性,受环境温度影响变化明显,需在短时间内完成校准,其相参特性必须经过校准溯源。由于此类多通道相参目标模拟器具有几十通道输出(通道多),通道间相位一致性小于1°(相参精度高)、最高频率到20GHz(频率范围宽)、最小信号-60dBm(动态大),使得现有的基于通用仪器的校准系统(都是通过示波器、网分或数采搭建)无法实现较低成本的几十通道高精度相参特性的快速校准,且校准系统本身无法溯源,溯源链不完整。而基于示波器的相参特性校准系统,由于受限于ADC位数,及其本身底噪高,测试动态范围小,相位测量精度低。基于高端矢量网分的测试系统要满足通道间相位一致性小于1° ...
【技术保护点】
1.一种多通道宽频带信号相参特性快速在线校准系统,包括:通过以太网与工控机互连的射频开关模块信号快速切换通道、射频前端&信号调理模块、多通道数采&信号处理板卡和时钟/触发分配模块,其特征在于,时钟/触发分配模块通过分频/倍频锁相将高稳晶振变换为高稳10MHz输出,为射频前端&信号调理模块、多通道数采&信号处理板卡提供下变频时钟、采集时钟和触发信号,实现下变频时钟、采集时钟和触发的同步;信号快速切换通道的通过多组射频开关的组合,将快速遍历测量的被测相参信号分时切换输出至射频前端&信号调理模块,将射频信号多次变频至中频,再对中频信号进行衰减或放大后,送入多通道数采&信号处理板卡对相参特性测量;工控机通过内置的软件实现的状态机完成自身幅度通道相位不一致性的校准和被测系统相参特性测量,并通过以太网完成校准值的上报,结合信号快速切换通路和基于状态机的流水线校准流程,实现多通道宽频带信号相参特性的在线快速校准。
【技术特征摘要】
1.一种多通道宽频带信号相参特性快速在线校准系统,包括:通过以太网与工控机互连的射频开关模块信号快速切换通道、射频前端&信号调理模块、多通道数采&信号处理板卡和时钟/触发分配模块,其特征在于,时钟/触发分配模块通过分频/倍频锁相将高稳晶振变换为高稳10MHz输出,为射频前端&信号调理模块、多通道数采&信号处理板卡提供下变频时钟、采集时钟和触发信号,实现下变频时钟、采集时钟和触发的同步;信号快速切换通道的通过多组射频开关的组合,将快速遍历测量的被测相参信号分时切换输出至射频前端&信号调理模块,将射频信号多次变频至中频,再对中频信号进行衰减或放大后,送入多通道数采&信号处理板卡对相参特性测量;工控机通过内置的软件实现的状态机完成自身幅度通道相位不一致性的校准和被测系统相参特性测量,并通过以太网完成校准值的上报,结合信号快速切换通路和基于状态机的流水线校准流程,实现多通道宽频带信号相参特性的在线快速校准。2.如权利要求1所述的多通道宽频带信号相参特性快速在线校准系统,其特征在于:被测通道相参射频信号由信号快速切换通道到多通道数采&信号处理板卡经历的信号选择、下变频、调理、采集、存储、相位一致性测量和测量上报的过程,由在工控机平台上实现的流水线状态机通过以太网控制完成。3.如权利要求2所述的多通道宽频带信号相参特性快速在线校准系统,其特征在于:射频前端&信号调理模块的下变频时钟、多通道数采&信号处理板卡的采集时钟和触发由时钟/触发分配模块产生的高稳时钟信号统一提供。4.如权利要求3所述的多通道宽频带信号相参特性快速在线校准系统,其特征在于:被测相参信号是28通道相参射频信号,被测的28通道相参射频信号经信号快速切换通道分时转换成四通道射频信号输出,四通道射频信号由等长稳相电缆输入给射频前端&信号调理模块。5.如权利要求5所述的多通道宽频带信号相参特性快速在线校准系统,其特征在于:射频前端&信号调理模块对四通道射频信号并行独立下变频、衰减、放大调理后,输出电平四通道中频信号,四通道中频信号由等长稳相电缆输入给多通道数采&信号处理板卡,多通道数采&信号处理板卡通道1输入前插入相位校准盒。6.如权利要求6所述的多通道宽频带信号相参特性快速在线校准系统,其特征在于:相位校准盒插入在多通道数采输入1通道之间,日常测试使用时相位校准盒使用电缆通路,只有对校准系统进行溯源时,相位校准盒才使用空气线通路。7.如权利要求1所述的多通道宽频带信号相参特性快速在线校准系统,其特征在于:多通道数采&信号处理板卡完成四通道中频信号的并行独立采集和存储后再实现快速傅氏变换FFT变换数字信号处理,最后完成相位一致性测量。8.如权利要求1所述的多通道宽频带信号相参特性快速在线校准系统,其特征在于:信号快速切换通道包括:提供28通道输入到4通道输出切换能力、频率范围为10MHz~20GHz的1-6个单刀5掷开关组,其中,输入通道1为参考信号通道直通输出,其余27个输入通道信号在控制信号的控制下由6个单刀5掷开关分两级完成3个...
【专利技术属性】
技术研发人员:张靖悉,潘柳,胡勇,李玥,黄安君,王康宇,
申请(专利权)人:成都天奥技术发展有限公司,西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
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