本發(fā)明涉及一種多通道信號(hào)接收端的離線校準(zhǔn)方法，屬于微波信號(hào)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

直接序列擴(kuò)頻(DSSS)具有抗多徑衰落、抗干擾能力強(qiáng)，發(fā)射功率低，截獲率低，保密性好等特點(diǎn)。隨著IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的制定，直接序列擴(kuò)頻技術(shù)成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)底層通信模式之一，廣泛的應(yīng)用于軍事，工農(nóng)業(yè)控制，環(huán)境檢測(cè)等諸多領(lǐng)域中。

多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)基于DSSS，應(yīng)用于數(shù)字波束成形的天線陣列的幅相一致性測(cè)試，在測(cè)試中需要保證接收端面各通道的幅度和相位的一致性，所以需要對(duì)多通道福相測(cè)試系統(tǒng)接收端面各通道進(jìn)行離線校準(zhǔn)。在實(shí)際應(yīng)用中，現(xiàn)有的技術(shù)不適用于對(duì)多通道信號(hào)接收端進(jìn)行離線校準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的校準(zhǔn)技術(shù)不適用于多通道信號(hào)接收端各通道間幅度和相位的校準(zhǔn)，提出了一種多通道信號(hào)接收端各通道間幅度和相位的離線校準(zhǔn)方法，通過功分交換線原理測(cè)量出接收端的幅度和相位不一致性，并且把測(cè)得的接收端的幅度和相位不一致性補(bǔ)償?shù)绞斩?，從而進(jìn)行接收端的離線校準(zhǔn)。

一種多通道信號(hào)接收端的離線校準(zhǔn)方法，其步驟如下：

步驟一、多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)產(chǎn)生端將多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)預(yù)發(fā)送的擴(kuò)頻碼進(jìn)行波形成型、調(diào)制、配置幅度相位、上變頻，得到發(fā)送通道的擴(kuò)頻信號(hào)，將產(chǎn)生的擴(kuò)頻信號(hào)接入多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)發(fā)送通道，多波束信號(hào)依次經(jīng)過發(fā)送通道內(nèi)的帶通濾波器、數(shù)控衰減器和帶通濾波器后接入功分；

所述多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)包括一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生端、一個(gè)信號(hào)調(diào)理網(wǎng)絡(luò)、一個(gè) 功分、一個(gè)采集分析端和上位機(jī)，信號(hào)調(diào)理網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)發(fā)送通道、通道切換器和一個(gè)接收通道。發(fā)送通道由帶通濾波器、數(shù)控衰減器和帶通濾波器順次相連而成，接收通道由數(shù)控衰減器和濾波器順次相連而成。

步驟二、選擇多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)接收端的任意兩個(gè)端口進(jìn)行測(cè)試，其中一個(gè)端口作為基準(zhǔn)端口，另外一個(gè)端口作為待測(cè)端口；

步驟三、將步驟一功分輸出的兩路信號(hào)按正接方法接入步驟二中選擇的兩個(gè)測(cè)試端口，所述正接方法為：功分1口接信號(hào)接收端基準(zhǔn)端口，功分2口接信號(hào)接收端待測(cè)端口。兩個(gè)接入接收端端口的信號(hào)通過通道切換器時(shí)分接入信號(hào)調(diào)理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的接收通道。再經(jīng)過接收通道內(nèi)的數(shù)控衰減器和濾波器接入到多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)的采集分析端。

步驟四、兩個(gè)接入接收端端口的信號(hào)通過通道切換器時(shí)分的接入信號(hào)調(diào)理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的接收通道。再經(jīng)過接收通道內(nèi)的數(shù)控衰減器和濾波器接入到多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)的采集分析端。采集分析端通過高速AD對(duì)接入的信號(hào)采樣，得到數(shù)字信號(hào)，然后將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行下變頻、抽取、匹配濾波、數(shù)字匹配濾波(DMF)和碼捕獲處理，將碼捕獲后得到的I、Q兩路相關(guān)峰數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)，其中I路為同相分量信號(hào)，Q路為正交分量信號(hào)。上位機(jī)將I、Q兩路相關(guān)峰數(shù)據(jù)按照公式A＝I²+Q²和求出各通道的幅度A和相位將待測(cè)端口所在通道的幅度和相位減去基準(zhǔn)端口所在通道的幅度和相位得到兩通道的幅度差和相位差，即通過回接到多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)采集分析端的信號(hào)解算得兩通道的正接幅度差和相位差；

步驟五、將步驟一得到功分輸出的兩路信號(hào)按反接方法接入步驟二中選擇的兩個(gè)測(cè)試端口，所述反接方法為：功分1口接信號(hào)接收端待測(cè)端口，功分2口接信號(hào)接收端基準(zhǔn)端口；

步驟六、按照步驟四的方法測(cè)得兩通道的反接幅度差和相位差。

步驟七、通過步驟四得到的正接幅度差、相位差和步驟六得到的反接幅度差、相位差聯(lián)立計(jì)算得到信號(hào)接收端待測(cè)端口相對(duì)于基準(zhǔn)端口的幅相不一致性，將測(cè)得的幅相不一致性通過上位機(jī)補(bǔ)償給待測(cè)端口即完成了待測(cè)端口的校準(zhǔn)；

步驟八、保持基準(zhǔn)端口不變，再選擇另外一端口作待測(cè)端口重復(fù)步驟三至步驟七直到所有端口都校準(zhǔn)完成。

經(jīng)過上述八個(gè)步驟即完成了多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)的信號(hào)接收端的幅度及相位的一致性的校準(zhǔn)。

有益效果

本發(fā)明通過測(cè)量多通道信號(hào)接收端各通道相對(duì)于基準(zhǔn)通道的幅相不一致性，并且將測(cè)得的幅相不一致性補(bǔ)償給接收端，完成多通道信號(hào)接收端的離線校準(zhǔn)，減小了多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)量誤差。

附圖說明

圖1是具體實(shí)施方式中多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)接收端各通道的幅相不一致性校準(zhǔn)連接示意圖；

圖2是具體實(shí)施方式中功分交換線校準(zhǔn)原理示意圖；其中(a)為正接示意圖，(b)為反接示意圖；

圖3是本發(fā)明中多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送端產(chǎn)生信號(hào)的流程圖；

圖4是本發(fā)明中多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)接收端接收并且分析信號(hào)的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明和詳細(xì)描述。

圖1是多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)接收端各通道的幅相不一致性校準(zhǔn)連接示意圖，由圖1可見，多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)產(chǎn)生端產(chǎn)生配置幅相的擴(kuò)頻信號(hào)，將產(chǎn)生的信號(hào)接入多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)發(fā)送通道，多波束信號(hào)依次經(jīng)過發(fā)送通道內(nèi)的濾波器、數(shù)控衰減器和濾波器后接入功分，經(jīng)過功分后輸出兩路信號(hào)接入多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)接收端的基準(zhǔn)端口和待測(cè)端口，兩端口信號(hào)經(jīng)過通道切換器、接收通道內(nèi)的數(shù)控衰減器和濾波器接入到多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)的采集分析端；

圖2是功分交換線校準(zhǔn)原理示意圖，由圖2可見，首先正接，即功分1口接信號(hào)接收端待測(cè)端口A，功分2口接信號(hào)接收端待測(cè)端口B，測(cè)試出正接的兩通道幅度差P_Z和相位差然后反接，即功分1口接信號(hào)接收端待測(cè)端口B，功分2口接信號(hào)接收端待測(cè)端口A，測(cè)試出反接的兩通道幅度差P_F和相位差通過計(jì)算得到待測(cè)端口相對(duì)于基準(zhǔn)端口的幅度不一致性P_B-P_A＝(P_Z+P_F)/2和 相位不一致性

圖3是本發(fā)明中多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)產(chǎn)生端產(chǎn)生信號(hào)的流程圖，多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送端對(duì)PN碼進(jìn)行波形成形，將波形成形后的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，然后配置幅相信息和上變頻，得到配置幅相的擴(kuò)頻信號(hào)。

圖4是本發(fā)明中多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)采集分析端接收并且分析信號(hào)的流程圖，多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)接收端對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行下變頻得到I、Q兩路，將得到的兩路信號(hào)進(jìn)行抽取、匹配濾波、數(shù)字匹配濾波和碼捕獲得到I、Q兩路相關(guān)峰，再通過兩路相關(guān)峰解算出幅度和相位。

實(shí)施例

以通道數(shù)為36的多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)接收端校準(zhǔn)為例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施過程進(jìn)行說明。

步驟一、多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)產(chǎn)生端將多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)預(yù)發(fā)送的擴(kuò)頻碼進(jìn)行波形成型、調(diào)制、配置幅度相位、上變頻，產(chǎn)生通道1的發(fā)送數(shù)據(jù)，將產(chǎn)生的擴(kuò)頻信號(hào)接入多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)發(fā)送通道，多波束信號(hào)依次經(jīng)過發(fā)送通道內(nèi)的帶通濾波器、數(shù)控衰減器和帶通濾波器后接入功分；

步驟二、選擇多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)接收端兩個(gè)端口進(jìn)行測(cè)試，其中一個(gè)端口作為基準(zhǔn)端口，另外選取一個(gè)端口作為待測(cè)端口，本實(shí)施例中選擇多通道福相測(cè)試系統(tǒng)接收端的端口1作為基準(zhǔn)端口A，首先選擇接收端的端口2作為待測(cè)端口B；

步驟三、將步驟一得到功分輸出的兩路信號(hào)按正接方法接入步驟二中選擇的兩個(gè)測(cè)試端口，所述正接方法為：功分1口接信號(hào)接收端基準(zhǔn)端口A，功分2口接信號(hào)接收端待測(cè)端口B。兩個(gè)接入接收端端口的信號(hào)通過通道切換器時(shí)分的接入信號(hào)調(diào)理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的接收通道。再經(jīng)過接收通道內(nèi)的數(shù)控衰減器和濾波器接入到多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)的采集分析端。

步驟四、兩個(gè)接入接收端端口的信號(hào)通過通道切換器時(shí)分的接入信號(hào)調(diào)理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的接收通道。再經(jīng)過接收通道內(nèi)的數(shù)控衰減器和濾波器接入到多通道幅相測(cè)試系統(tǒng)的采集分析端。采集分析端通過高速AD對(duì)接入的信號(hào)采樣，得到數(shù)字信號(hào)，然后通過數(shù)字載波將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行下變頻、抽取、匹配濾波、數(shù)字 匹配濾波(DMF)和碼捕獲等處理，然后將碼捕獲后得到的I、Q兩路相關(guān)峰數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)，其中I路為同相分量信號(hào)，Q路為正交分量信號(hào)。上位機(jī)將I、Q兩路相關(guān)峰數(shù)據(jù)按照公式A＝I²+Q²和求出各通道的幅度A和相位將待測(cè)端口所在通道的幅度P_BZ和相位減去基準(zhǔn)端口所在通道的幅度P_AZ和相位得到正接時(shí)兩通道的幅度差P_Z＝P_BZ-P_AZ和相位差

步驟五、將步驟一得到功分輸出的兩路信號(hào)按反接方法接入步驟二中選擇的兩個(gè)測(cè)試端口，所述反接方法為：功分1口接信號(hào)接收端待測(cè)端口B，功分2口接信號(hào)接收端基準(zhǔn)端口A；

步驟六、重復(fù)步驟四測(cè)得反接時(shí)兩通道的幅度差P_F＝P_BF-P_AF和相位差

步驟七、通過步驟四得到的正接幅度差P_Z、相位差和步驟六得到的反接幅度差P_F、相位差按照公式P_B-P_A＝(P_Z+P_F)/2和計(jì)算得到信號(hào)接收端待測(cè)端口相對(duì)于基準(zhǔn)端口的幅度不一致性P_B-P_A和相位不一致性將測(cè)得的幅相不一致性通過上位機(jī)補(bǔ)償給待測(cè)端口即完成了待測(cè)端口的校準(zhǔn)；

步驟八、令基準(zhǔn)端口不變，仍為端口1，輪流選擇端口3至端口36作待測(cè)端口重復(fù)步驟三至步驟七直到所有端口都校準(zhǔn)完成。

以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。