[發明專利]一種用于太赫茲空間正交調制信號合成校準的方法及系統

有效

• 申請號: 202110894304.7
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113346960B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 李建國;毛瑞源;趙良斌;梁弼政;卜祥元;安建平
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04B10/90
• 分類號: H04B10/90;H04B17/11;H04L27/26
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 張利萍

本發明公開的一種用于太赫茲空間正交調制信號合成校準的方法及系統，屬于太赫茲通信技術領域。本發明公開的一種用于太赫茲空間正交調制信號合成校準的方法和一種用于太赫茲空間正交調制信號合成校準的系統。本發明通過發送偽碼導頻的形式檢測通道一和通道二正交信號的幅度相位差，根據反饋差異值自動校準空間正交調制信號合成發送系統，提高合成正交調制信號的效率；兩通道分別發送相互正交的恒包絡調制信號調制到太赫茲頻段后，在自由空間遠端無損合成一路寬帶調制信號，即實現兩通道正交信號在太赫茲波段空間高效率合成。由于采用恒包絡信號本發明能夠避免功放的功率回退，降低對功放線性度的要求，進而提高功放效率以及太赫茲發射系統的能效。

技術領域

本發明涉及一種用于太赫茲空間正交調制信號合成校準的方法及系統，屬于太赫茲通信技術領域。

背景技術

近幾年來隨著衛星通信、導航、雷達、遙感、電子對抗等系統的快速發展，微波功率放大器技術也隨著我國科技的發展而得到不斷的提升，無論是雷達還是衛星技術對高性能微波功放的需求正在逐年增加。功放在通信系統中有著不可替代的作用，功率放大器的輸出功率直接或間接影響系統很多方面的通信性能，如：設備之間的通信質量、相鄰信道之間的抗干擾能力和通信距離等。現階段微波固態器件的性能已經逐漸無法滿足國內衛星通信和雷達技術對于輸出功率的指標要求，短期時間內，在微波固態單片輸出功率難以取得突破性進展的情況下，空間正交調制信號合成技術是實現大功率輸出最為行之有效的方法。

采用空間正交移相調制信號合成發射系統，輸入信號的幅度和相位信息被分離成兩個恒包絡的相位調制信號，分別由兩個通道發出。兩通道信號發送之后，在接收端天線處完成功率合成。其優點是可采用非線性放大器放大恒包絡信號，提高功放效率而不降低線性度，也可傳輸寬帶信號。但是由于對合成信號的正交兩支路有幅度和相位的要求，在合成過程中需要不斷地調整通道一和通道二發送信號的幅度和相位，增加了合成信號的難度。若在寬帶調制信號合成之前，先分別在兩個通道上發送兩段正交的偽碼序列，并在接收端解調計算兩通道的相位和幅度差異，繼而將計算結果反饋到發送端，糾正兩通道之間的幅相差異。然后再發送高速信號時可直接合成寬帶調制信號，提高合成信號的效率。

發明內容

本發明公開的一種用于太赫茲空間正交調制信號合成校準的方法及系統的目的是：通過發送偽碼導頻的形式檢測通道一和通道二正交信號的幅度相位差，根據反饋差異值以自動校準空間正交調制信號合成發送系統，提高合成正交調制信號的效率；兩通道分別發送相互正交的恒包絡調制信號調制到太赫茲頻段后，在自由空間遠端無損合成一路寬帶調制信號，即實現兩通道正交信號在太赫茲波段空間高效率合成。由于采用恒包絡信號本發明能夠避免功放的功率回退，降低對功放線性度的要求，進而提高功放效率以及太赫茲發射系統的能效。

為了達到上述目的，本發明采取如下技術方案：

本發明公開的一種用于太赫茲空間正交調制信號合成校準的方法，在空間合成正交調制信號之前，兩通道同時發送相互正交的偽隨機序列，所述偽隨機序列即為PN碼。根據PN碼有良好的自相關特性，在接收端對PN碼進行捕獲和跟蹤，得到正交兩通道信號在傳輸過程中的幅度相位差，根據反饋到發送端的反饋差異值進行調整糾正，即實現自動校準空間正交調制信號合成發送系統，提高合成正交調制信號的效率。將兩通道發送的正交恒包絡調制信號調制到太赫茲頻段后，在自由空間遠端無損合成一路寬帶調制信號，即實現兩通道正交信號在太赫茲波段空間高效率合成。

本發明公開的一種用于太赫茲空間正交調制信號合成校準的方法，包括如下步驟：

步驟1、根據PN碼有良好的自相關特性，發送端利用FPGA邏輯器件生成兩組速率相同為R、擴頻比為k、過采樣倍數為M的相互正交的幅度相同的PN碼，所述相互正交的PN碼分別通過第一數模轉換器DAC1、第二數模轉換器DAC2發出。

所述兩通道相互正交的PN序列有處處為0的互相關特性。

所述自相關特性由下式表示：

(1)