[發(fā)明專利]一種基于射頻收發(fā)器芯片的多通道測相系統(tǒng)及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810310785.0 | 申請日： | 2018-04-09 |
| 公開（公告）號： | CN108667466B | 公開（公告）日： | 2019-12-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 余華章;任崇武 | 申請（專利權(quán)）人： | 成都泰格微波技術(shù)股份有限公司 |
| 主分類號： | H04B1/00 | 分類號： | H04B1/00;H04B1/40;H04B17/11;H04B17/21;H04B17/391;H04L25/06 |
| 代理公司： | 51260 成都巾幗知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 | 代理人： | 潘文林<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入 |
| 地址： | 610000 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 射頻收發(fā)器芯片 多通道 相系統(tǒng) 高速串行接口 數(shù)字信號校正 數(shù)模一體化 參數(shù)加載 處理流程 工業(yè)控制 射頻信號 數(shù)據(jù)交互 數(shù)字抽取 算法實(shí)現(xiàn) 通道模擬 同步功能 信號處理 寬頻帶 零中頻 采樣 單片 混頻 濾波 雷達(dá) 通信 應(yīng)用 | ||
1.一種基于射頻收發(fā)器芯片的多通道測相系統(tǒng)，其特征在于：它包括4片射頻收發(fā)器芯片、晶振、鎖相環(huán)、時(shí)鐘分配和產(chǎn)生芯片和FPGA芯片，所述的晶振產(chǎn)生晶振源并通過鎖相環(huán)產(chǎn)生射頻收發(fā)器芯片的本振信號，每片射頻收發(fā)器芯片接收相鄰兩個(gè)通道的射頻信號并分別進(jìn)行混頻、采樣、濾波、抽取、校正和增益放大后，得到每一個(gè)射頻信號對應(yīng)的優(yōu)化后的IQ數(shù)字信號，通過JESD204B接口傳輸?shù)紽PGA芯片，F(xiàn)PGA芯片通過JESD204B接口接收優(yōu)化后的IQ數(shù)字信號，將相鄰兩個(gè)通道中每個(gè)通道優(yōu)化后的IQ數(shù)字信號相互混頻得到該通道的零頻信號，再通過FFT運(yùn)算得到每個(gè)通道零頻處的相位，以通道1作為參考，計(jì)算通道2~8與通道1的相位差，時(shí)鐘分配和產(chǎn)生芯片產(chǎn)生4片射頻收發(fā)器芯片需要的參考時(shí)鐘和同步信號，并且產(chǎn)生FPGA芯片的JESD204B接口需要的同步信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于射頻收發(fā)器芯片的多通道測相系統(tǒng)，其特征在于：所述的射頻收發(fā)器芯片包括兩路射頻信號接收通道，每一路射頻信號接收通道均包括順次連接的放大器、混頻器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、32階半帶抽取濾波器、22階半帶抽取濾波器、11階半帶抽取濾波器、FIR抽取濾波器、通道正交誤差校正電路、直流偏置校正電路和數(shù)字增益放大電路，放大器對接收的射頻信號進(jìn)行放大并輸出兩路放大后的信號，兩路放大后的信號分別經(jīng)混頻器與本振信號混頻后得到基帶的IQ模擬信號，IQ模擬信號分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器多倍采樣轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)字信號分別經(jīng)過32階半帶抽取濾波器、22階半帶抽取濾波器和11階半帶抽取濾波器濾波，濾波后的數(shù)字信號再分別經(jīng)過FIR抽取濾波器濾波得到基帶IQ數(shù)字信號，基帶IQ數(shù)字信號經(jīng)過通道正交誤差校正電路完成正交校正，再經(jīng)過直流偏置校正電路完成直流校正，經(jīng)過數(shù)字增益放大電路完成數(shù)字增益處理后得到優(yōu)化后的IQ數(shù)字信號，優(yōu)化后的IQ數(shù)字信號經(jīng)JESD204B接口輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于射頻收發(fā)器芯片的多通道測相系統(tǒng)，其特征在于：所述的混頻器將放大后的信號與鎖相環(huán)提供的LO本振信號混頻后得到基帶的IQ模擬信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于射頻收發(fā)器芯片的多通道測相系統(tǒng)，其特征在于：所述的FIR抽取濾波器為1、2、4倍抽取可設(shè)FIR抽取濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于射頻收發(fā)器芯片的多通道測相系統(tǒng)，其特征在于：所述的系統(tǒng)還包括校正信號產(chǎn)生模塊和校正控制電路，所述的校正控制電路控制校正信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生校正信號并傳輸?shù)缴漕l收發(fā)器芯片。
6.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的一種基于射頻收發(fā)器芯片的多通道測相系統(tǒng)的測相方法，其特征在于：它包括通道校正步驟和測相步驟，
所述的通道校正步驟包括如下子步驟：
S101：系統(tǒng)上電；
S102：開啟校正源；
S103：切換到校正源輸入通道；
S104：初始化射頻收發(fā)器芯片；
S105：測量出通道相位差；
S106：進(jìn)行相位補(bǔ)償；
S107：關(guān)閉校正源；
S108：切換到信號輸入通道；
S109：校正完成；
所述的測相步驟包括如下子步驟：
S201：從天線端接收射頻信號；
放大器對接收的射頻信號進(jìn)行放大；
S202：混頻器對放大后的射頻信號進(jìn)行I、Q混頻；
S203：低通濾波器對混頻后的IQ信號進(jìn)行低通濾波，得到零中頻或者低中頻信號；
S204：數(shù)模轉(zhuǎn)換器對零中頻或者低中頻信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號；
S205：數(shù)字信號進(jìn)行多級半帶抽取及濾波，得到基帶IQ數(shù)字信號；基帶IQ數(shù)字信號經(jīng)過通道正交誤差校正電路完成正交校正，再經(jīng)過直流偏置校正電路完成直流校正，經(jīng)過數(shù)字增益放大電路完成數(shù)字增益處理后得到優(yōu)化后的IQ數(shù)字信號；
S206：優(yōu)化后的IQ數(shù)字信號傳輸?shù)紽PGA進(jìn)行FFT運(yùn)算，得到每個(gè)通道的當(dāng)前某個(gè)頻率的相位值；
S207：根據(jù)相位校正得到的相位補(bǔ)償值對測量的相位進(jìn)行修正，得到修正后的每個(gè)通道測量相位值；
S208：以通道1作為參考，計(jì)算通道2~8與通道1的相位差，完成系統(tǒng)相位、通道相位差測量。
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H04B 傳輸
H04B1-00 不包含在H04B 3/00至H04B 13/00單個(gè)組中的傳輸系統(tǒng)的部件；不以所使用的傳輸媒介為特征區(qū)分的傳輸系統(tǒng)的部件
H04B1-02 .發(fā)射機(jī)
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H04B1-38 .收發(fā)兩用機(jī)，即發(fā)射機(jī)和接收機(jī)形成一個(gè)結(jié)構(gòu)整體，并且其中至少有一部分用作發(fā)射和接收功能的裝置
H04B1-59 .應(yīng)答器；發(fā)射機(jī)應(yīng)答機(jī)
H04B1-60 .無人中繼器的監(jiān)視
