[發(fā)明專利]一種用于狄克型輻射計的零平衡數(shù)字組合積分器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610023858.9
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105700850B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王彩云;郭偉;萬珺之
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心;開元銳德（北京）光電科技有限公司
• 主分類號: G06F7/509
• 分類號: G06F7/509
• 代理公司: 北京方安思達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11472
• 代理人: 王宇楊,劉振

1.一種用于狄克型輻射計的零平衡數(shù)字組合積分器，其特征在于，包括：ADC轉(zhuǎn)換單元(1)、信號組合積分器(2)、溫度數(shù)值估算器(3)、脈沖發(fā)生器(4)以及時鐘同步單元(5)；其中，

所述的ADC轉(zhuǎn)換單元(1)與前端的射頻接收機連接，用于將射頻接收機輸出的檢波信號進行采樣量化，量化后的數(shù)字信號由所述ADC轉(zhuǎn)換單元(1)輸出至信號組合積分器(2)；所述信號組合積分器(2)對所述ADC轉(zhuǎn)換單元(1)輸入的數(shù)字信號進行時序判別、分割組合、積分運算、比較判別，根據(jù)比較判別結(jié)果輸出控制信號去控制所述脈沖發(fā)生器(4)，輸出時序判別結(jié)果、分割組合結(jié)果、積分運算結(jié)果以及比較判別結(jié)果至所述溫度數(shù)值估算器(3)；所述脈沖發(fā)生器(4)受控于所述信號組合積分器(2)，根據(jù)所述信號組合積分器(2)輸出的控制信號產(chǎn)生不同頻率或不同占空比的脈沖，輸出至外部的噪聲源開關(guān)；所述溫度數(shù)值估算器(3)綜合處理所述信號組合積分器(2)中由時序判別得到的時序邏輯信號，由時間段分割組合所得到的兩端數(shù)字信號，由積分運算所得到的兩個積分?jǐn)?shù)值，平衡比較判別所得到的邏輯判斷結(jié)果，經(jīng)運算得出天線端的輻射溫度T′_A；所述時鐘同步單元(5)用于產(chǎn)生所述ADC轉(zhuǎn)換單元(1)、信號組合積分器(2)、脈沖發(fā)生器(4)的時鐘同步信號，保證所述ADC轉(zhuǎn)換單元(1)、信號組合積分器(2)、脈沖發(fā)生器(4)之間的嚴(yán)格的時間同步關(guān)系；

所述的信號組合積分器(2)包括：時序判別器(21)、時間段分割器(22)、信號組合器(23)、積分運算器(24)、比較器(25)以及平衡判別器(26)；其中，所述的時序判別器(21)與ADC轉(zhuǎn)換單元(1)連接，將ADC轉(zhuǎn)換單元(1)輸入的數(shù)字信號進行時序判別，確定天線端口信號與噪聲源信號的準(zhǔn)確時序關(guān)系，使得噪聲源半周期＝天線半周期＝τ_s/2，其中τ_s為一個開關(guān)周期的時間，并將處理后的時序邏輯信號(31)輸入至?xí)r間段分割器(22)與溫度數(shù)值估算器(3)，所述時序判別器(21)與時鐘同步單元(5)之間通過射頻電纜連接，時鐘同步單元(5)為時序判別器(21)提供全系統(tǒng)的時鐘同步信號；所述時間段分割器(22)對噪聲源半周期的信號和天線半周期的信號進行分割，將噪聲源信號分割為t_on和t_off兩個時間段，且有t_on+t_off＝τ_s/2，將天線半周期按照時間段分割為和兩個時間段，且有所述時間段分割器(22)將分割好的四段數(shù)字信號(32)按照嚴(yán)格的時序邏輯關(guān)系輸出至信號組合器(23)和溫度數(shù)值估算器(3)；所述的信號組合器(23)接收時間段分割器(22)輸入來的四段數(shù)字信號，將其重新組合為兩組混合信號，t_on段噪聲源信號與段天線信號組合為一組，t_off段噪聲源信號與段天線信號組合為一組，將組合后的兩組數(shù)字信號輸出至積分運算器(24)；所述的積分運算器(24)接收信號組合器(23)輸入來的兩組重組后的數(shù)字信號，并分別對這兩組信號做積分運算，分別獲得這兩段數(shù)據(jù)在τ_s/2時間內(nèi)的積分?jǐn)?shù)值，將運算結(jié)果(33)輸出至比較器(25)、溫度數(shù)值估算器(3)和脈沖發(fā)生器(4)；所述的比較器(25)接收積分運算器(24)輸出的兩個積分運算結(jié)果，對其進行幅度值比較，并將比較結(jié)果輸出至平衡判別器(26)；所述的平衡判別器(26)接收比較器(25)輸出的數(shù)字邏輯信號并進行邏輯判斷，將邏輯判斷信號(34)輸出至溫度數(shù)值估算器(3)，并根據(jù)判斷結(jié)果產(chǎn)生控制信號，輸出至所述脈沖發(fā)生器(4)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于狄克型輻射計的零平衡數(shù)字組合積分器，其特征在于，所述ADC轉(zhuǎn)換單元(1)的輸入端通過射頻電纜與輻射計射頻接收機的檢波輸出端口連接，輸出端口通過低頻電纜與所述信號組合積分器(2)連接；ADC轉(zhuǎn)換單元(1)與時鐘同步單元(5)通過射頻電纜連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于狄克型輻射計的零平衡數(shù)字組合積分器，其特征在于，所述平衡判別器(26)在生成控制信號時，若所述積分運算器(24)輸出的兩個積分運算結(jié)果相等，則不改變控制信號，保持與上一個周期相同；若兩個積分運算結(jié)果不相等，則改變控制信號，從而改變所述脈沖發(fā)生器(4)的輸出頻率或占空比。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于狄克型輻射計的零平衡數(shù)字組合積分器，其特征在于，所述脈沖發(fā)生器(4)接收所述平衡判別器(26)輸出的邏輯判別信號和積分運算器(24)輸出的積分運算結(jié)果，經(jīng)分析處理后，產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖，控制噪聲源開關(guān)的接通和斷開。