[發明專利]一種多通道寬帶收發系統的相位校準方法

在審

• 申請號: 201910223595.X
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN110289920A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 李興明;王策;李杰;趙榮健;陳哲
• 申請（專利權）人: 北京理工雷科電子信息技術有限公司
• 主分類號: H04B17/21
• 分類號: H04B17/21;H04B17/12;H04B7/0413
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 劉芳;仇蕾安

本發明提供一種多通道寬帶收發系統的相位校準方法，具體過程為：在多通道寬帶收發系統中設置校準源、相位校準模塊及工作模式切換器；在校準模式下，通過工作模式切換器使多通道寬帶收發系統接收校準源的射頻信號，射頻接收模塊對其進行預處理后傳輸給相位校準模塊；所述相位校準模塊對每一路接收信號進行處理，計算每一通路對應的相位校準因子并存儲；在正常模式下，通過工作模式切換器使多通道寬帶收發系統接收外部射頻信號，射頻接收模塊對其進行預處理后傳輸給相位校準模塊；所述相位校準模塊利用存儲的相位校準因子對接收的信號進行相位補償。本發明能夠有效解決射頻多通道收發系統的通道間相位不一致問題。

技術領域

本發明屬于通信以及雷達信號處理技術領域，具體涉及一種多通道寬帶收發系統相位校準方法。

背景技術

隨著通信系統及雷達系統功能拓展及性能提升，多通道寬帶收發成為重要的前端技術廣泛應用于MIMO通信、數字波束合成、相控陣雷達等應用。多通道寬帶收發系統接收部分典型框圖，如圖1所示。

系統通過N個接收端口接收外部射頻信號，由射頻收發器進行采集后傳輸給數據接收模塊進行預處理，之后由算法模塊進行相應的算法處理。

射頻收發器通常有以下兩種典型時鐘輸入方式，方法一為，參考時鐘信號直接輸入，經內部鎖相環后形成內部本振信號。方法二為，直接外部本振信號輸入。然而，這兩者均會造成多通道間相位不一致，導致系統性能降級甚至系統功能紊亂。方法一主要原因為各通道收發器內部PLL鎖頻時間不同及分頻操作導致多通道間本振信號的相位不一致問題。方法二主要原因為外部本振信號的分頻操作導致多通道間相位模糊問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種射頻多通道收發系統的相位校準方法，能夠有效解決射頻多通道收發系統的通道間相位不一致問題。

實現本發明的技術方案如下：

一種多通道寬帶收發系統的相位校準方法，具體過程為：

在多通道寬帶收發系統中設置校準源、相位校準模塊及工作模式切換器；

在校準模式下，通過工作模式切換器使多通道寬帶收發系統接收校準源的射頻信號，射頻接收模塊對其進行預處理后傳輸給相位校準模塊；所述相位校準模塊對每一路接收信號進行處理，計算每一通路對應的相位校準因子并存儲；

在正常模式下，通過工作模式切換器使多通道寬帶收發系統接收外部射頻信號，射頻接收模塊對其進行預處理后傳輸給相位校準模塊；所述相位校準模塊利用存儲的相位校準因子對接收的信號進行相位補償。

進一步地，本發明所述計算相位校準因子為：以其中一通路的相位為參考相位，將其余通路的相位與所述參考相位作差，利用得到的相位差計算出每一通路的相位校正因子。

進一步地，本發明所述相位校準模塊對每一路接收信號進行處理為：

針對每一路信號，相位校準模塊對其進行FFT，篩選出FFT結果的最大值，將所述最大值作為校準源射頻發射的頻點，對該頻點對應的兩個頻率分量的比值求反正切值，即為每一路接收信號的相位值。

進一步地，本發明當外部射頻信號的頻率進行跳變或由于其他原因需要進行二次校準時，手動切換工作模式為校準模式，改變校準源為對應頻點。

有益效果

本發明基于典型多通道寬帶收發系統進行優化，并利用校準源和相位校準模塊實現了對多通道射頻收發器系統接收相位的校準，從而有效解決了由射頻收發器本振所引起的相位不一致問題，為相位要求嚴苛的相控陣雷達、MIMO通信等系統設計提供了高性價比、高集成度解決方案。

附圖說明

圖1為多通道寬帶收發系統接收部分典型框圖；

圖2為基于典型多通道寬帶收發系統的校準裝置框圖；