[發明專利]一種寬帶VCO線性度的實時校準系統和校準方法

無效

• 申請號: 201310716733.0
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103634002A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 溫鑫;方維海;費鵬;年豐
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099;H03L7/085;G01S7/40
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

本發明涉及一種寬帶VCO線性度的實時校準系統和校準方法。

背景技術

采用寬帶VCO產生線性調頻連續波（LFMCW）信號時，當性調頻連續波信號的線性度較差的時候，對于單一固定目標而言，差拍信號將不是單頻信號，而有一定帶寬，頻譜將被展寬，影響雷達的高分辨能力。如何實時、有效地校準VCO的線性度成為VCO產生調頻連續波信號的關鍵技術。

目前，已經申請和相關的學術論文中采用的VCO線性度校準方法包括：延遲—鑒頻法、數字閉環校正法以及閉環模擬校正法。延遲—鑒頻法需要在混頻器后面加多級分頻電路，這大大增加了系統的復雜性，不利于后續小型化設計，而且校正后的VCO線性度受鑒頻器的鑒頻靈敏度影響較大。數字閉環校正法雖然可以將校準后的線性度做的很高，但高線性度的獲取代價是復雜的算法實現和較長的D/A字長，這樣會使得系統處理數據量增大，響應變慢，解決這一難題的方法是采用高速處理器件，這樣就加大了系統的成本。閉環模擬校正方法盡管校準后的線性度較閉環數字校正系統有一定差距，但能夠滿足可一般測距系統對線性度的要求，而且閉環模擬校正系統的響應時間在環路設計合理的情況下可以做的很短。

發明內容

針對以上現有技術的不足，本發明提供一種寬帶VCO線性度的實時校準系統和校準方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種寬帶VCO線性度的實時校準方法包括如下步驟：

S1.將VCO輸出的信號進行功分和時延，得到兩路不時延和時延信號；

S2.步驟1兩路不時延和時延信號進行混頻濾波，得到差頻信號；

S3.確定參考源的相位誤差信號；

S4.將所述相位誤差信號轉換為電壓控制信號反饋控制VCO。

所述不時延信號的相位為

所述時延信號的相位為

所述差頻信號相位為

一種寬帶VCO線性度的實時校準系統包括VCO、功分器、延時器、混頻器、低通濾波器、鑒相器和環路濾波器和加法器，所述VCO輸出的信號輸入到功分器，通過功分器輸出兩路信號，將兩路信號中的一路直接送到混頻器的本振端口，另一路的信號通過延時后送到混頻器的輸入端口，鑒相器將混頻器的輸出信號通過低通濾波器后與參考源信號進行鑒相，鑒相后的信號通過環路濾波器得到VCO的相位誤差對應電壓控制信號，該控制電壓信號通過加法器反饋控制VCO的調制電壓信號，完成VCO線性度的實時校準。

本發明的優點在于：

本發明能實時、有效地校準寬帶VCO的線性度，使VCO產生的線性調頻連續波信號具有高的線性度，來保證測距的精度。

附圖說明

圖1是毫米波天線陣列校準結構示意圖。

具體實施方式

本發明的一個目的是提供一種寬帶VCO線性度的實時校準方法，能夠實時、有效地校準寬帶VCO的線性度，使VCO產生的線性調頻連續波信號具有高的線性度，來保證測距的精度。

本發明是通過以下技術方案實現的：利用VCO產生線性調頻連續波信號測距的原理，將高頻寬帶的VCO輸出信號轉換成低頻窄帶的信號，此信號中包含了距離的信息以及VCO非線性誤差的信息，通過外部的參考源可以剔除距離信息，利用鑒相器將相位誤差信號轉換為電壓誤差信號去控制VCO的調制電壓，完成VCO線性度的實時校準。

一種寬帶VCO線性度的實時校準方法具體步驟如下：

第一步：將VCO輸出的信號f₀(t)進行功分和時延。

在理想的線性電壓的驅動下，對于一個寬帶VCO輸出的振蕩頻率可以表示為

f0(t)=f0+BTt+fe(t)---(1)]]>