[發(fā)明專利]一種動態(tài)多普勒頻偏校準方法

在審

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• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112953517A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 胡勇;潘柳;黃安君;梁桂海;林也非;葉曉書
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所;成都天奧技術發(fā)展有限公司
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08
• 代理公司: 成都瑞創(chuàng)華盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51270
• 代理人: 鄧瑞;辜強

本發(fā)明涉及移動通信技術領域，具體公開了一種動態(tài)多普勒頻偏校準方法，包括如下步驟：S1、由信號源輸出無多普勒頻偏的脈沖調制信號至被測散射體模擬源；S2、被測散射體模擬源根據設置的速度與加速度參數，給脈沖調制信號增加動態(tài)多普勒頻偏后輸出至下變頻器；S3、調制信號經過下變頻器變?yōu)橹蓄l后輸入到動態(tài)多普勒測頻組件；S4、動態(tài)多普勒測頻組件利用數字鎖相環(huán)鎖定輸入信號，數控振蕩器的頻率與輸入信號相等，輸入頻率的變化反映在環(huán)路濾波器輸出的頻率控制碼中；S5、數控振蕩器的頻率控制碼變化量與輸入信號頻率變化一一對應，根據對應的數學關系提取和測量多普勒頻率；本發(fā)明能夠連續(xù)輸出多組多普勒頻偏值，具有準確度高的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及移動通信技術領域，具體為一種動態(tài)多普勒頻偏校準方法。

背景技術

散射體模擬源的速度/加速度檢測原理為，被測裝備發(fā)射脈沖調制信號給散射體模擬源，散射體模擬源根據設置的速度/加速度給輸入信號加入多普勒頻偏后，再輸出給被測裝備。對散射體橫擬源速度/加速度的校準，實際就是對散射體模擬源輸出脈沖調制信號的動態(tài)多普勒頻偏的校準。

目前對于頻率參數的測量，一般采用頻率計或頻譜儀等測量儀器。頻率計的工作原理是對輸入的正弦波信號進行過零計數，其測量分辨率取決于計數統計的時間，統計時間越長則分辨率越高，在2ms周期內頻率測量分辨率只能在500Hz，達不到1Hz的準確度要求。頻譜儀是基于超外差接收機的工作原理，普通頻譜儀掃描時間很難跟上模擬源快變要求，目前最新的實時頻譜儀在510Mz帶寬內可實現微秒級的快速測量能力，但是同樣其快速測量時，頻率測量分辨率也在數百Hz量級，不滿足要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種動態(tài)多普勒頻偏校準方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種動態(tài)多普勒頻偏校準方法，包括如下步驟：

S1、由信號源輸出無多普勒頻偏的脈沖調制信號至被測散射體模擬源；

S2、被測散射體模擬源根據設置的速度與加速度參數，給脈沖調制信號增加動態(tài)多普勒頻偏后輸出至下變頻器；

S3、調制信號經過下變頻器變?yōu)橹蓄l后輸入到動態(tài)多普勒測頻組件；

S4、動態(tài)多普勒測頻組件利用數字鎖相環(huán)鎖定輸入信號，數控振蕩器的頻率與輸入信號相等，輸入頻率的變化反映在環(huán)路濾波器輸出的頻率控制碼中；

S5、數控振蕩器的頻率控制碼變化量與輸入信號頻率變化一一對應，根據對應的數學關系提取和測量多普勒頻率。

優(yōu)選的，所述步驟S1中，采用銣原子鐘鎖定的高穩(wěn)晶振作為信號源，所述銣原子鐘校準后的準確度優(yōu)于2.0*10-11，頻率漂移率小于3*10-12/d，所述高穩(wěn)晶振的相位噪聲優(yōu)于-160dBc/Hz@10Hz，頻率穩(wěn)定度優(yōu)于3*10-12@1s。

優(yōu)選的，所述步驟S3中，動態(tài)多普勒測頻組件由由數字鎖相環(huán)軟件和測頻數字板卡硬件組成，所述數字鎖相環(huán)軟件運行在測頻數字板卡硬件的大規(guī)模FPGA+DSP上，邏輯上由數字鑒相器、數字環(huán)路濾波器和數控振蕩器組成；所述測頻數字板卡硬件包含中頻采樣A/D、采樣緩存器、大規(guī)模FPGA+DSP、頻綜、電源和輸出接口。

優(yōu)選的，所述步驟S4中，數字鎖相環(huán)的頻率分辨力為0.05Hz～0.1Hz。

優(yōu)選的，所述數字鎖相環(huán)的頻率分辨力為0.093Hz。

優(yōu)選的，所述步驟S5中，對于恒定加速度，得到連續(xù)輸出的多普勒頻偏值后，對其進行線性擬合，擬合后的直線斜率即為加速度對應的頻率變化率。

優(yōu)選的，所述步驟S5中，對于非恒定加速度，得到連續(xù)輸出的多普勒頻偏值后，對其進行一階差分運算，再除以兩個采樣點的時間間隔，即可得到瞬時加速度對應的頻率變化率。