【技术实现步骤摘要】
本申请涉及振荡器，具体涉及一种用于振荡器的步进频频率校准装置及方法。
技术介绍
1、在步进频雷达收发机中，通常用锁相环来生成一系列连续变化的频率信号，这些信号以一定的时间间隔依次发射出去。然而锁相环依赖于外部时钟参考，且其锁定时间长，浪费了雷达的开机时间。为了解决上述问题，可以采用振荡器作为信号源，如压控振荡器(vco)或数控振荡器(dco)。但振荡器的输入输出特性曲线存在严重的非线性问题，导致回波信号质量下降，进而降低了雷达的测量精度。
2、步进频频率的非线性会严重恶化雷达的分辨率。目前业内常见可采用锁相环闭环工作来进行频率的精确锁定，但在实际应用中会面临实时性差的问题，且需要时钟参考如外部晶振，增加了方案成本；还可以通过出厂校准振荡器的输入输出特性曲线来获得一组准确的频点序列，但振荡器的输入输出特性曲线对电源电压和温度敏感，实际使用过程中会存在频率漂移。
3、申请公布号cn105553467a公开了一种步进频信号的调整方法和设备，请参阅图1，其主要是基于数字信号处理的方式，将振荡器的输出进行固定分频，然后通过模数转换器将分频结果转换成01序列，再对01序列进行快速傅里叶变换(fft)得到其频率信息，进而实现实时的频率校准。这种方式虽然能够对振荡器的步进频频率进行实时校准，但仍然需要额外的时钟参考，成本较高，并且数字信号处理流程复杂，实时性较差。
技术实现思路
1、本申请旨在解决现有振荡器的步进频频率的校准方式存在成本高以及实时性差的问题，提出一种用于振荡
2、本申请解决上述技术问题所采用的技术方案是：
3、第一方面，本申请提供一种用于振荡器的步进频频率校准装置，所述装置包括分频器、频率电压转换模块、模数转换模块和频率校准模块，所述振荡器的输出端依次通过分频器、频率电压转换模块、模数转换模块和频率校准模块与振荡器的输入端连接；
4、所述分频器用于根据分频比对振荡器的输出进行分频后输出分频时钟，所述分频比根据振荡器的输出频点进行配置；
5、所述频率电压转换模块用于将所述分频时钟的频率转换为相应的电压信号；
6、所述模数转换模块用于将所述电压信号转换为相应的数字信号；
7、所述频率校准模块用于根据所述数字信号生成相应的频率校准值，并根据所述频率校准值更新振荡器的输入，实现振荡器的输出频率校准。
8、进一步地，所述模数转换模块为模数转换器或比较器。
9、进一步地，所述频率电压转换模块包括参考电压输入端、放大器、nmos晶体管、第一pmos晶体管、第二pmos晶体管、第一开关、第二开关、电阻和电容；
10、所述参考电压输入端与放大器的同相输入端连接，所述放大器的反相输入端分别与nmos晶体管的源极和第一开关的一个开关触点连接，第一开关的另一个开关触点通过电容接地，并通过第二开关接地，所述分频器的时钟输出端分别与第一开关和第二开关的控制触点连接，所述第一开关和第二开关的输入相位相反，所述放大器的输出端与nmos晶体管的栅极连接，所述nmos晶体管的漏极分别与第一pmos晶体管的漏极、第一pmos晶体管的栅极和第二pmos晶体管的栅极连接，所述第一pmos晶体管的源极和第二pmos晶体管的源极分别与电源输入端连接，所述第二pmos晶体管的漏极与模数转换模块的输入端连接，并通过电阻接地。
11、进一步地，所述频率校准模块中设置有频点查找表，所述频率校准模块具体用于将所述数字信号与频率基准值相减获得频率偏差值，根据所述频率偏差值获得频率误差值，根据所述频率误差值并基于频点序列索引更新频点查找表中的频率校准值。
12、进一步地，所述装置还包括温度补偿模块，所述温度补偿模块与频率校准模块连接；
13、所述温度补偿模块用于实时检测环境温度，并根据所述环境温度确定相应的温度补偿值；
14、所述频率校准模块还用于将所述温度补偿值与温漂系数相乘获得相应的频率补偿值，并根据所述频率补偿值对振荡器进行频率的温漂补偿。
15、进一步地，所述频率校准模块中设置有频点查找表，所述频率校准模块具体用于将所述数字信号与频率基准值相减获得频率偏差值，将所述频率偏差值与频率补偿值相加获得频率误差值，根据所述频率误差值并基于频点序列索引更新频点查找表中的频率校准值。
16、进一步地，所述振荡器为数控振荡器。
17、第二方面，本申请提供一种用于振荡器的步进频频率校准方法，应用于如第一方面所述的用于振荡器的步进频频率校准装置，所述方法包括：
18、步骤1、初始化频率校准模块中的频率校准值；
19、步骤2、配置振荡器输出的第一序列频点及其对应的分频比；
20、步骤3、分频器根据所述分频比对振荡器的输出进行分频后输出分频时钟；
21、步骤4、频率电压转换模块将所述分频时钟的频率转换为相应的电压信号，模数转换模块将所述电压信号转换为相应的数字信号；
22、步骤5、频率校准模块根据所述数字信号生成相应的频率校准值，并根据所述频率校准值更新振荡器的输入，实现对振荡器当前频点的频率校准；
23、步骤6、配置振荡器输出的下一序列频点及其对应的分频比；
24、步骤7、重复执行步骤3至步骤6，直至完成对振荡器所有频点的频率校准。
25、进一步地，所述方法还包括：
26、实时检测环境温度，并根据所述环境温度确定相应的温度补偿值；
27、频率电压转换模块将所述温度补偿值与温漂系数相乘获得相应的频率补偿值，并根据所述频率补偿值对振荡器进行频率的温漂补偿。
28、进一步地，所述频率校准模块中设置有频点查找表，所述频率校准模块将所述数字信号与频率基准值相减获得频率偏差值，将所述频率偏差值与频率补偿值相加获得频率误差值，根据所述频率误差值并基于频点序列索引更新频点查找表中的频率校准值。
29、本申请的有益效果是：本申请提供的用于振荡器的步进频频率校准装置及方法，实现了对振荡器步进频频率的实时校准，采用频率电压转换模块实现频率偏差的检测，不依赖于外部时钟参考如外部晶振，降低了成本，可实现频率的开机实时校准，并且方案简单，不需要复杂的信号处理流程，提高了实时性。
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1.一种用于振荡器的步进频频率校准装置，其特征在于，所述装置包括分频器、频率电压转换模块、模数转换模块和频率校准模块，所述振荡器的输出端依次通过分频器、频率电压转换模块、模数转换模块和频率校准模块与振荡器的输入端连接；
2.根据权利要求1所述的用于振荡器的步进频频率校准装置，其特征在于，所述模数转换模块为模数转换器或比较器。
3.根据权利要求1所述的用于振荡器的步进频频率校准装置，其特征在于，所述频率电压转换模块包括参考电压输入端、放大器、NMOS晶体管、第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第一开关、第二开关、电阻和电容；
4.根据权利要求1所述的用于振荡器的步进频频率校准装置，其特征在于，所述频率校准模块中设置有频点查找表，所述频率校准模块具体用于将所述数字信号与频率基准值相减获得频率偏差值，根据所述频率偏差值获得频率误差值，根据所述频率误差值并基于频点序列索引更新频点查找表中的频率校准值。
5.根据权利要求1所述的用于振荡器的步进频频率校准装置，其特征在于，所述装置还包括温度补偿模块，所述温度补偿模块与频率校准模块连接；p>
6.根据权利要求5所述的用于振荡器的步进频频率校准装置，其特征在于，所述频率校准模块中设置有频点查找表，所述频率校准模块具体用于将所述数字信号与频率基准值相减获得频率偏差值，将所述频率偏差值与频率补偿值相加获得频率误差值，根据所述频率误差值并基于频点序列索引更新频点查找表中的频率校准值。
7.根据权利要求1至6任一项所述的用于振荡器的步进频频率校准装置，其特征在于，所述振荡器为数控振荡器。
8.一种用于振荡器的步进频频率校准方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的用于振荡器的步进频频率校准装置，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的用于振荡器的步进频频率校准方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.根据权利要求9所述的用于振荡器的步进频频率校准方法，其特征在于，所述频率校准模块中设置有频点查找表，所述频率校准模块将所述数字信号与频率基准值相减获得频率偏差值，将所述频率偏差值与频率补偿值相加获得频率误差值，根据所述频率误差值并基于频点序列索引更新频点查找表中的频率校准值。
...【技术特征摘要】
1.一种用于振荡器的步进频频率校准装置，其特征在于，所述装置包括分频器、频率电压转换模块、模数转换模块和频率校准模块，所述振荡器的输出端依次通过分频器、频率电压转换模块、模数转换模块和频率校准模块与振荡器的输入端连接；
2.根据权利要求1所述的用于振荡器的步进频频率校准装置，其特征在于，所述模数转换模块为模数转换器或比较器。
3.根据权利要求1所述的用于振荡器的步进频频率校准装置，其特征在于，所述频率电压转换模块包括参考电压输入端、放大器、nmos晶体管、第一pmos晶体管、第二pmos晶体管、第一开关、第二开关、电阻和电容；
4.根据权利要求1所述的用于振荡器的步进频频率校准装置，其特征在于，所述频率校准模块中设置有频点查找表，所述频率校准模块具体用于将所述数字信号与频率基准值相减获得频率偏差值，根据所述频率偏差值获得频率误差值，根据所述频率误差值并基于频点序列索引更新频点查找表中的频率校准值。
5.根据权利要求1所述的用于振荡器的步进频频率校准装置，其特征在于，所述装置还包括温度补偿模块，所述温度补偿模块与频...
【专利技术属性】
技术研发人员：周亚运，潘攀，邹建发，张庆，彭刚，鲁宏涛，
申请(专利权)人：珠海正和微芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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