多通道宽带收发信道幅相校准方法、系统、终端及介质技术方案

本发明专利技术公开了多通道宽带收发信道幅相校准方法、系统、终端及介质，涉及无线电技术领域，其技术方案要点是：静态测量校准电路中各通道的第一幅相数据；在线动态测量校准电路和收发信道贯通的第二幅相数据；从第二幅相数据中扣除第一幅相数据，得到收发信道的第三幅相数据；选取基准信道对第三幅相数据进行归一化处理，得到各收发信道的幅相失配误差数据；信号接收时，在线测量得到位于接收处理端口处的第四幅相数据；信号发射时，将各发射信道理论幅相数据作为第四幅相数据；依据幅相失配误差数据对第四幅相数据进行补偿处理，得到实时幅相数据。本发明专利技术通过在线计算扣除校准电路对收发信道校准性能带来的影响，实现高精度校准，又不降低适用性。又不降低适用性。又不降低适用性。

【技术实现步骤摘要】
多通道宽带收发信道幅相校准方法、系统、终端及介质


[0001]本专利技术涉及无线电
，更具体地说，它涉及多通道宽带收发信道幅相校准方法、系统、终端及介质。

技术介绍

[0002]相控阵体制无线收发系统包含多路天线单元、多通道收发信道和收发处理等，在各天线单元之间的幅相一致性指标能够满足系统要求的条件下，多通道收发信道之间的幅相一致性指标将会直接影响无线收发系统接收波束、发射波束的合成质量。收发信道通常由放大器、滤波器、微波开关、限幅器等有源/无源器件及馈线组成，难以通过设计、制造来保证各路收发信道之间的幅相一致性，为降低设计和制造难度，同时也降低后期维修面临的馈线、器件等更换带来的幅相一致性保持难度，工程上一般采取幅相校准措施来确保多通道收发信道之间的幅相一致性。
[0003]现有收发信道幅相校准技术主要有静态校准和动态校准。其中，静态校准在系统的总装调试、内场维修阶段，借助网络分析仪等通用仪器及测试组件准确测量各收发信道二端口网络的幅度、相位参数，通过数据归一化处理，计算出各路收发通道之间的幅度相位失配误差数据，将该误差数据作为配置参数，在系统工作期间用于对各收发信道的实际幅相数据进行补偿，以此完成收发信道幅相校准。动态校准在系统内部设计校准电路，包括校准源、功分网络、耦合器等，校准信号输入输出点与各收发信道耦合器之间的幅相数据，包括插损和相移，通常设计为等幅同相，校准过程大致如下：在校准指令控制下，校准源产生的校准信号进入功分网络、耦合器等，进入接收通道，测量各接收通道输出校准信号的幅度相位数据，通过计算获取各接收信道之间的幅相失配误差，在系统工作期间用于对各接收信道的实际幅相数据进行补偿，以此完成接收信道校准；校准信号依次通过各发射通道，经耦合器、功分网络后进入校准接收通道，依次测量校准接收通道信号的幅度相位数据，通过计算获取各发射信道之间的幅相失配误差，在系统工作期间用于对各发射信道的实际幅相数据进行补偿，以此完成发射信道校准。
[0004]然而，静态校准在后期系统运行过程中只要任一收发信道出现馈线、器件等维修更换，各收发信道间幅相失配误差就会发生变化，要使系统性能不下降，就得在内场维修环境下重新测量获取新的幅相失配误差数据，并更新系统的配置参数，这大大降低了应用的便捷性，在很多外场条件下几乎不具备可行性。此外，动态校准的校准信号输入输出点与各收发信道耦合器之间的幅相数据通过设计保证，为简化幅相补偿计算工作量，通常设计为等幅同相，这针对工作频率范围特别窄的窄带无线收发系统是可行的，但实际的多数无线收发系统工作频率均工作在一个相对较宽的范围，校准电路设计时不可能做到整个带内不同频点信号都等幅同相，因此该校准方法精度不高，不适应具有高幅相一致性要求的宽带无线收发系统应用。因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的多通道宽带收发信道幅相校准方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供多通道宽带收发信道幅相校准方法、系统、终端及介质，通过在线计算扣除校准电路对收发信道校准性能带来的影响，实现高精度校准，又不降低适用性。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：第一方面，提供了多通道宽带收发信道幅相校准方法，包括以下步骤：启动校准阶段：静态测量校准电路中各通道的第一幅相数据；在线动态测量校准电路和收发信道贯通的第二幅相数据；从第二幅相数据中扣除第一幅相数据，得到收发信道的第三幅相数据；选取基准信道对第三幅相数据进行归一化处理，得到各收发信道的幅相失配误差数据；正常工作阶段：信号接收时，通过在线测量得到经过各接收信道后位于接收处理端口处的第四幅相数据；和/或信号发射时，将根据波束指向确定的所需各发射信道理论幅相数据作为第四幅相数据；依据幅相失配误差数据对第四幅相数据进行补偿处理，得到校准后的实时幅相数据。
[0007]进一步的，所述第一幅相数据的测量过程具体为：采用匹配负载连接于校准电路中的耦合器，并采用网络分析仪连接于校准电路中的耦合器与功分网络之间；通过网络分析仪和匹配负载一次性测量得到贯通校准电路的输入端口与输出端口之间的第一幅相数据，第一幅相数据包括静态插损和静态相移；以及，将第一幅相数据作为配置参数存储到实际应用系统中。
[0008]进一步的，所述第二幅相数据的测量过程具体为：通过AD并行接收处理测量得到接收处理端口处各工作频点的幅度数据和相位数据；第二幅相数据分为接收通道的幅相数据和发射通道的幅相数据；以及，将各工作频点的幅度数据和相位数据等效为相应的等效插损和等效相移。
[0009]进一步的，所述第三幅相数据的获得过程具体为：以第二幅相数据与第一幅相数据之差，计算得到第三幅相数据；第三幅相数据为仅收发信道传输路径所产生的实际插损和实际相移。
[0010]进一步的，所述幅相失配误差数据的获得过程具体为：选取一个收发信道作为基准信道；以各信道的第三幅相数据与基准信道的幅相数据之差计算得到相应信道的幅相失配误差数据。
[0011]进一步的，所述基准信道为收发信道中信号幅度最小的信道。
[0012]进一步的，所述实时幅相数据的获得过程具体为：
以第四幅相数据与相应的幅相失配误差数据之差，计算得到各收发信道校准后的实时幅相数据。
[0013]第二方面，提供了多通道宽带收发信道幅相校准系统，包括：静态测量模块，用于在启动校准阶段静态测量校准电路中各通道的第一幅相数据；动态测量模块，用于在启动校准阶段在线动态测量校准电路和收发信道贯通的第二幅相数据；扣除处理模块，用于从第二幅相数据中扣除第一幅相数据，得到收发信道的第三幅相数据；误差分析模块，用于选取基准信道对第三幅相数据进行归一化处理，得到各收发信道的幅相失配误差数据；实时测量模块，用于在正常工作阶段的信号接收时通过在线测量得到经过各接收信道后位于接收处理端口处的第四幅相数据，和/或信号发射时将根据波束指向确定的所需各发射信道理论幅相数据作为第四幅相数据；误差校正模块，用于依据幅相失配误差数据对第四幅相数据进行补偿处理，得到校准后的实时幅相数据。
[0014]第三方面，提供了一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的多通道宽带收发信道幅相校准方法。
[0015]第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行可实现如第一方面中任意一项所述的多通道宽带收发信道幅相校准方法。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的多通道宽带收发信道幅相校准方法，由全无源器件组成的校准电路可靠性高，其幅相数据通过一次性静态测量得到；含较多有源器件的收发信道日常维修、更换机会多，其幅相数据通过在线动态测量得到，通过在线计算扣除校准电路对收发信道校准性能带来的影响，实现高精度校准，又不降低适用性；2、本专利技术技术原理简单，实用性和创新性强，应用到相控阵体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多通道宽带收发信道幅相校准方法，其特征是，包括以下步骤：启动校准阶段：静态测量校准电路中各通道的第一幅相数据；在线动态测量校准电路和收发信道贯通的第二幅相数据；从第二幅相数据中扣除第一幅相数据，得到收发信道的第三幅相数据；选取基准信道对第三幅相数据进行归一化处理，得到各收发信道的幅相失配误差数据；正常工作阶段：信号接收时，通过在线测量得到经过各接收信道后位于接收处理端口处的第四幅相数据；和/或信号发射时，将根据波束指向确定的所需各发射信道理论幅相数据作为第四幅相数据；依据幅相失配误差数据对第四幅相数据进行补偿处理，得到校准后的实时幅相数据。2.根据权利要求1所述的多通道宽带收发信道幅相校准方法，其特征是，所述第一幅相数据的测量过程具体为：采用匹配负载连接于校准电路中的耦合器，并采用网络分析仪连接于校准电路中的耦合器与功分网络之间；通过网络分析仪和匹配负载一次性测量得到贯通校准电路的输入端口与输出端口之间的第一幅相数据，第一幅相数据包括静态插损和静态相移；以及，将第一幅相数据作为配置参数存储到实际应用系统中。3.根据权利要求1所述的多通道宽带收发信道幅相校准方法，其特征是，所述第二幅相数据的测量过程具体为：通过AD并行接收处理测量得到接收处理端口处各工作频点的幅度数据和相位数据；第二幅相数据分为接收通道的幅相数据和发射通道的幅相数据；以及，将各工作频点的幅度数据和相位数据等效为相应的等效插损和等效相移。4.根据权利要求1所述的多通道宽带收发信道幅相校准方法，其特征是，所述第三幅相数据的获得过程具体为：以第二幅相数据与第一幅相数据之差，计算得到第三幅相数据；第三幅相数据为仅收发信道传输路径所产生的实际插损和实际相移。5.根据权利要求1所述的多通道宽带收发信道幅相校准方法，其特征是，所述幅相失配...

【专利技术属性】
技术研发人员：先登飞，程旗，汪小林，李红辉，朱弋，颜伏虎，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：