[發明專利]一種多通道發射機及其通道一致性誤差自動補償方法

有效

• 申請號: 201710784800.0
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107528643B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 全大英;陶波;孔維太;劉恒良;金小萍
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種多通道發射機，其特征在于，包括以下4個組成部分：

1-a）一顆FPGA，其作用是實現信號產生邏輯、通道一致性誤差自動檢測和通道一致性補償功能；

所述信號產生邏輯，是指產生基帶調制信號，并進行采樣率變換和上變頻的運算邏輯；

所述通道一致性誤差自動檢測功能，是指能夠產生特定波形的信號，控制多路DAC進行數模變換，同時控制信號采集通道ADC采集耦合通道信號，進行下變頻和降采樣后，完成發送信號分別和多路返回信號的比較，進而計算多路信號延時、幅度和相位的差異；

所述通道一致性補償功能，是指將計算得到的多路信號的延時差異，通過分數采樣插值的方法補償到基帶信號產生邏輯，即補償延時引起的包絡誤差，將多路信號的幅度誤差通過增益控制的方法補償到基帶信號產生邏輯，將載波相位誤差通過復乘補償到本振信號；

1-b）多路DAC，其作用是實現發射信號的數模變換；

1-c）多個信號耦合通道，其作用是提供發射信號反饋，經采集后計算通道間的信號延時、幅度和相位誤差；所述多個信號耦合通道可以選擇只耦合通道1信號，或者同時耦合全部通道的發射信號；

1-d）多個ADC組成的信號采集通道，其作用是采集來自信號耦合通道的信號，并將采集的信號送給FPGA進行通道誤差自動檢測，進而完成通道一致性補償；

所述通道一致性補償功能不僅能夠補償幅度誤差和載波相位誤差，還能夠補償基帶信號以及信號包絡的延時誤差；并且所述FPGA、多路DAC、多路信號耦合通道，以及多路ADC組成的信號采集通道在硬件上支持自適應的誤差檢測和補償；

所述FPGA通過變頻和采樣率變換的方法降低了FPGA內部邏輯的運算量；

所述多通道發射機的通道一致性誤差自動補償方法包含兩種工作模式，離線自動補償模式和在線自動補償模式；所述離線自動補償模式采用特定波形發生產生的參考信號進行通道一致性誤差檢測；所述在線自動補償模式采用正常工作的信號自帶的訓練序列或者特定前導進行通道一致性誤差檢測。

2.如權利要求1所述的一種多通道發射機，其特征在于，所述信號產生邏輯，能夠實現實時產生基帶信號或者通過外部導入基帶信號波形；如果實時產生基帶信號，通過FPGA邏輯編程可以靈活產生包括幅度調制、相位調制、頻率調制、以及正交頻分復用（OFDM）調制信號；如果通過外部導入基帶信號，則可以實現任意波形產生。

3.一種權利要求1所述的多通道發射機的通道一致性誤差自動補償方法，其特征在于，包含兩種工作模式，離線自動補償模式和在線自動補償模式；所述離線自動補償模式采用特定波形發生產生的參考信號進行通道一致性誤差檢測；所述在線自動補償模式采用正常工作的信號自帶的訓練序列或者特定前導進行通道一致性誤差檢測。

4.如權利要求3所述的多通道發射機的通道一致性誤差自動補償方法，其特征在于，所述離線自動補償模式包含如下步驟：

6-a) 自動補償待命，直到接收到初始化或者校準命令；

6-b) 發送特定波形信號，并且將從通道1耦合的特定波形信號直接送到各個采集通道；

6-c) 采集通道ADC采集通道1的特定波形信號，進行接收通道校準，以補償信號耦合和采集的通道的一致性誤差；

6-d) 將采集通道ADC的輸入改成多路耦合信號，進行發射通道一致性誤差計算；

6-e) 將發射通道誤差存入誤差補償裝置和本振相移裝置；

6-f) 多通道發射機進入正常工作模式，離線自動補償功能回到待命狀態。