[發明專利]一種大調制帶寬線性調頻信號頻響校準方法

有效

• 申請號: 200910210902.7
• 申請日: 2009-11-12
• 公開（公告）號: CN101702018A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 樊曉騰;左永鋒;何攀峰;劉盛;時慧
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本發明涉及測試技術領域，具體的說是一種大調制帶寬線性調頻 信號頻響校準方法。

背景技術

線性調頻，即線性頻率調制(LFM或Chirp)，是最早、也是發展 最為成熟的脈沖壓縮技術，早在二十世紀四十年代后期就被提了出 來，這種信號的一個突出優點是，匹配濾波器對回波信號的多普勒頻 移不敏感，這就使得對后續信號處理系統的要求得以極大的簡化，因 此被廣泛的應用在雷達、信號模擬以及測試儀器領域。

線性調頻信號在雷達和測試技術領域被廣泛的應用，調頻頻響是 線性調頻信號幅頻特性的一個重要指標，它描述了有效頻帶內幅度的 起伏程度。隨著應用的需求，線性調頻調制帶寬變得越來越大，調制 帶寬從最初的幾MHz、幾十MHz已發展到現在的幾百MHz，甚至幾GHz。 大的調制帶寬給各方面的應用都帶來了很多好處，但是，隨著調制帶 寬的增大，其帶內頻響急劇惡化，當帶寬在GHz時，其頻響可能達到 幾個、甚至十幾個dB，因此必須對大調制帶寬線性調頻信號的頻響 進行校準和補償，以滿足雷達成像、測試測量等應用的需求。目前產 生大調制帶寬線性調頻信號主要有兩種方案：基帶+正交調制和基帶+ 正交調制+倍頻。

基帶+正交調制方案首先產生I、Q兩路基帶信號，然后通過正交 調制器產生射頻信號。該方案具有較大的通用性，但在基帶信號帶寬 比較寬、載波頻率比較高的時候，基帶信號發生技術和微波毫米波正 交調制技術非常復雜，難度非常大。

由于受限于數字器件的速度和工藝，基于DDS的數字合成技術還 無法直接滿足某些高中頻大帶寬雷達信號的產生要求，所以還必須采 取措施進一步擴展頻帶，因此出現了基帶+正交調制+倍頻的方案。該 方案通過將小調制帶寬的線性調頻信號經過倍頻進行帶寬擴展獲得 大調制帶寬線性調頻信號，由于不需較大帶寬的基帶和復雜的微波毫 米波正交調制，因此實現起來相對簡單。

通常，對大帶寬線性調頻信號產生系統進行校準的方法為時域預 失真校準方法。其過程大致如下：首先應用示波器或頻譜儀獲取其時 域或頻域幅度數據，根據所獲取的數據，應用數字信號處理等方法獲 取其幅度失真函數，以供補償使用。

基帶+正交調制方案產生的線性調頻信號調制頻響補償主要采用 修改基帶波形庫數據的方法，需要外接頻譜儀，由專用軟件實現。補 償時，需應用專用軟件及測量儀器分析線性調頻頻響數據，然后進行 計算得出補償值，通過修改基帶信號發生器的波形數據而得到平坦的 線性調頻調制頻響。基帶+正交調制+倍頻的方案下的線性調頻信號調 制頻響補償，由于采用了倍頻方式，不能采用修改基帶波形庫數據的 方法實現頻響補償，因此目前此方案尚無調制頻響補償方法，該方案 實現的線性調頻信號頻響比較差。

從上面的分析可以看出，傳統的基于校正函數的預失真校準方 法，其核心原理是采用儀器測量和數學分析的方法產生系統的頻響補 償數據，并采用時域方法對其進行了校正。該方法的主要缺點是需要 專用校準軟件、外部測量儀器和標準比較件。為了實現線性調頻信號 的頻響補償，首先必須得到頻響曲線的預失真函數；要得到頻響曲線 的預失真函數，就得應用測量儀器，分別獲取線性調頻發生裝置和標 準裝置的頻響函數，然后對其進行復雜的計算，然后推導出對應的預 失真函數。可見，外部測量儀器和標準比較件準確性、算法的誤差等 都將對校準效果帶來很大的影響，同時，復雜的校準過程，也不利于 線性調頻模塊的高效生產。另外由于需要測量儀器和標準比較件，該 方法無法實施用戶使用現場的實時校準。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種大調制 帶寬線性調頻信號頻響校準方法，基于內部檢波電路和捷變衰減電路 的線性調頻信號頻響自動校準和補償，無需額外的測試和校準設備， 即可自動完成頻響校準，實現了用戶應用現場的實時校準，同時，由 于檢波電路和捷變衰減電路均位于調制通道中，因此可以實現全通路 校準，不只校準線性調頻信號發生模塊本身的頻響特性。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一種大調制帶寬線性調頻信號頻響校準方法，其特征在于包括以 下步驟：