CN105021900B - 一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法 - Google Patents
一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105021900B CN105021900B CN201510382312.8A CN201510382312A CN105021900B CN 105021900 B CN105021900 B CN 105021900B CN 201510382312 A CN201510382312 A CN 201510382312A CN 105021900 B CN105021900 B CN 105021900B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- passage
- channel
- amplitude
- phase information
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 12
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法，属于微波信号测量技术领域。本方法将N通道信号输入N入1出的通道切换网络，以整数倍码元周期k*1/ω为周期进行通道间切换，幅相一致性测试仪接收通道切换网络的1路串行输出信号，在幅相一致性测试仪中进行混频、低通滤波器、根升余弦滤波器、数字匹配滤波器后输出相关峰，每一个码元周期输出一个相关峰，解算处理幅相信息，得到有效的幅相信息值；大大的减少了接收端的个数，降低了接收端的算法复杂度，资源消耗量和成本，将所有的资源和成本都降低到原本的1/N倍，N为系统通道数。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法，属于微波信号测量技术领域。
背景技术
随着人们对卫星通信要求的不断提高，卫星通信技术得到了很大的发展。其中，卫星多波束天线目前己成为提高卫星通信性能、降低系统成本的一项关键性技术。多通道幅相测试系统主要是对通道间的多波束信号进行幅度和相位的测量，其被广泛应用在通信、电子、材料、军事等诸多领域。发送机的多通道的结构，使DBF(Digital Beam forming，数字波束形成)天线系统增加了复杂度和资源的消耗。
传统的多通道幅相测试系统是根据发送机的通道个数设计同样多数量的接收机，保证每一个发送机的通道都对应着一路接收机。但是在实际应用中，接收机的成本、资源以及算法复杂程度等都远远高于发送机，设计多路并行的多个接收机是不恰当且不必要的。因此在实际应用中，我们需要设计一种合理的接收机方法，既能在有限的资源和成本条件内完成对多通道数字波束形成天线系统的接收和处理，又能消除接收机中由于算法造成的功率差和相位差测试精度。
发明内容
本发明的目的是为对多通道幅相测量系统进行优化和节省成本资源，提出一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法，其主要步骤如下：
步骤一、波束信号发生器发送N通道信号，其中N通道信号为携带幅相信息的基于DS-CDMA的同频信号，将N通道信号输入N入1出的通道切换网络；
步骤二、通道切换网络以整数倍码元周期k*1/ω为周期进行通道间切换，即通道切换网络在每个通道的驻留时间是k*1/ω，在每个通道的驻留时间内有k个码元周期，并将各个通道信号串行输出；通道切换网络的通道切换顺序为：通道1，通道2，通道1，通道3，…，通道1，通道N；其中k为预设的通道切换时隙值，k为正整数，1/ω为基于DS-CDMA的同频信号的码元周期。
通道切换时隙值k的设置满足在每个通道内的第k个码元周期的信号不受通道切换网络的切换时间、通道切换网络本身特性因素影响，为有效的码元周期。
步骤三、幅相一致性测试仪接收通道切换网络的1路串行输出信号，在幅相一致性测试仪中进行混频、低通滤波器、根升余弦滤波器、数字匹配滤波器后输出相关峰，每一个码元周期输出一个相关峰，最终轮询完N通道后，每个通道都有k组相关峰，由各个通道的相关峰分别解算出N个通道的同频DS-CDMA信号包含的幅相信息，每个通道有k组幅相信息值；
解算方法为：令数字匹配滤波器的输出相关峰为b，p为相关峰解算出的幅度信息，为相关峰解算出的相位信息，则有下式:
p＝|b|2
步骤四、幅相一致性测试仪根据步骤二中设置的通道切换时隙值k，对各个通道的串行输出信号解算出的k组幅相信息值分别进行处理，处理方法为：抛弃掉每个通道前k-1组幅相信息值，保留最后的第k组的幅相信息值，即认为第k组幅相信息值为有效的幅相信息值；
经过上述四个步骤即完成了用于多通道测量的通道捷变差分测量方法。
有益效果
本发明是一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法，这种方法大大的减少了接收端的个数，降低了接收端的算法复杂度，资源消耗量和成本，将所有的资源和成本都降低到原本的1/N倍，N为系统通道数。
附图说明
图1是本发明的多通道捷变差分测量方法流程图；
图2是本发明的幅相一致性测试仪流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明和详细描述。
本发明在多通道幅相测试系统中，通过引入通道切换网络这一模块，通道改变通道切换的切换方式和顺序，消除了缓变的相噪对功率差、相位差测试精度的影响。对于多通道系统通道间幅相分布的测量，每个通道独立的测量需要k个相邻码元，其中前k-1个码元的测量结果用于补偿由通道切换网络的切换时间引入的测量误差，即对N个通道间幅相关系的测量需要k*N个码元周期。对于不受相位噪声影响的测试系统，通道切换顺序可设定为通道1，通道2，...，通道N。由于系统时钟不可避免引入缓变的相位噪声，在k*N个码元周期内，测得通道间的相对相位结果已叠加了相位噪声(例如：通道N与通道1测量的时间间隔大于N个符号周期，当前时刻与N个符号周期前系统的相位噪声不同)。为尽量消除相位噪声的影响，将通道切换顺序改为：通道1，通道2，通道1，通道3，...，通道1，通道N。在相邻的2k个码元周期(即两个通道的测量时间)内，相位噪声变化缓慢可忽略，对两个通道间相对相位的测量精度影响相同。虽然每次对通道1测量的绝对相位受相位噪声的影响而变化，但对于通道2至通道N来说，其相对相位测量值是精准的。对通道间的相对幅相测试共需测量k*(N-1)个通道，使用k*(N-1)个码元周期。在多通道幅相测试系统中引入通道切换网络这一模块，可以通过改变通道切换的切换方式和切换顺序，消除缓变的相噪对功率差、相位差测试精度的影响。
图1是本发明用于多通道测量的通道捷变差分测量方法流程图。如图所示，波束信号发生器有N个多通道输出，通道切换网络按照通道1，通道2，通道1，通道3，...，通道1，通道N的顺序进行通道切换。通道切换网络的1路输出进入幅相一致性测试仪，在其内部进行下变频等操作，最终解算出各个通道的相对幅相关系。由于通道切换网络本身特性和切换时间等影响，若每个通道的驻留时间为k，则需要在上位机部分将前k-1个码元的数抛弃，留下最后的第k个数作为有效幅相数据。
图2是本发明的幅相一致性测试仪的流程图。由图2可知，幅相一致性测试仪接收从通道切换网络输出的信号，首先经过混频进行频谱搬移，将同频DS-CDMA信号变为基带DS-CDMA信号，经过低通滤波器滤除二倍频，然后经过根升余弦滤波器减少码间串扰，最后进行数字匹配滤波对基带DS-CDMA信号进行处理得到相关峰。
实施例
以多通道幅相测试系统为例，对本发明的具体实施过程进行说明。
上述多通道幅相测试系统的通道数为32，采用32入1出的通道切换网络。码元周期1/ω为204.8ms/symbol，时隙值设置为7。
步骤一、波束信号发生器发送32路的多通道信号，每个通道都包含各自的幅相信息。多通道信号分别接入32入1出的通道切换网络；
步骤二、通道切换网络以7倍码元周期1433.6ms/symbol为周期进行通道间切换，即通道切换网络在每个通道的驻留时间是1433.6ms/symbol，在每个通道的驻留时间内有7个码元周期，并将各个通道信号串行输出；通道切换网络的通道切换顺序为：通道1，通道2，通道1，通道3，…，通道1，通道32；
步骤三、幅相一致性测试仪接收通道切换网络的1路串行输出信号，在幅相一致性测试仪中进行混频、低通滤波器、根升余弦滤波器、数字匹配滤波器后输出相关峰，每一个码元周期输出一个相关峰，最终轮询完32通道后，每个通道都有7组相关峰，由相关峰分别解算出32个通道的同频DS-CDMA信号包含的幅相信息，每个通道有7组幅相信息值；
解算方法为：令数字匹配滤波器的输出相关峰为b，p为相关峰解算出的幅度信息，为相关峰解算出的相位信息，则有下式:
p＝|b|2
步骤四、幅相一致性测试仪根据设置的通道切换时隙值7，对各个通道的串行输出信号解算出的7组幅相信息值进行处理，处理方法为：抛弃掉前6组幅相信息值，保留最后的第7组的幅相信息值，即认为第7组幅相信息值为有效的幅相信息值。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的-范围。
Claims (2)
1.一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一、波束信号发生器发送N通道信号，其中N通道信号为携带幅相信息的基于DS-CDMA的同频信号，将N通道信号输入N入1出的通道切换网络；
步骤二、通道切换网络以整数倍码元周期k*1/ω为周期进行通道间切换，即通道切换网络在每个通道的驻留时间是k*1/ω，在每个通道的驻留时间内有k个码元周期，并将各个通道信号串行输出；通道切换网络的通道切换顺序为：通道1，通道2，通道1，通道3，…，通道1，通道N；其中k为预设的通道切换时隙值，k为正整数，1/ω为基于DS-CDMA的同频信号的码元周期；
步骤三、幅相一致性测试仪接收通道切换网络的1路串行输出信号，在幅相一致性测试仪中进行混频，通过低通滤波器、根升余弦滤波器、数字匹配滤波器后输出相关峰，每一个码元周期输出一个相关峰，最终轮询完N通道后，每个通道都有k组相关峰，由各个通道的相关峰分别解算出N个通道的同频DS-CDMA信号包含的幅相信息，每个通道有k组幅相信息值；
解算方法为：令数字匹配滤波器的输出相关峰为b，p为相关峰解算出的幅度信息，为相关峰解算出的相位信息，则有下式:
p＝|b|2
步骤四、幅相一致性测试仪根据步骤二中设置的通道切换时隙值k，对各个通道的串行输出信号解算出的k组幅相信息值分别进行处理，处理方法为：抛弃掉每个通道前k-1组幅相信息值，保留最后的第k组的幅相信息值，即认为第k组幅相信息值为有效的幅相信息值；
经过上述四个步骤即完成了用于多通道测量的通道捷变差分测量方法。
2.根据权利要求1所述的一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法，其特征在于：通道切换时隙值k的设置满足在每个通道内的第k个码元周期的信号不受通道切换网络的切换时间、通道切换网络本身特性因素影响，为有效的码元周期。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510382312.8A CN105021900B (zh) | 2015-07-02 | 2015-07-02 | 一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510382312.8A CN105021900B (zh) | 2015-07-02 | 2015-07-02 | 一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105021900A CN105021900A (zh) | 2015-11-04 |
| CN105021900B true CN105021900B (zh) | 2016-08-31 |
Family
ID=54412014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510382312.8A Expired - Fee Related CN105021900B (zh) | 2015-07-02 | 2015-07-02 | 一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105021900B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106443177A (zh) * | 2016-08-15 | 2017-02-22 | 中国电子科技集团公司第四十研究所 | 一种宽带宽频率捷变信号测量仪器及测量方法 |
| CN112462175A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-03-09 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种射频多通道切换装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201957009U (zh) * | 2010-12-03 | 2011-08-31 | 南京誉葆科技有限公司 | 多通道集成等相和差接收装置 |
| CN102510364A (zh) * | 2011-12-31 | 2012-06-20 | 成都芯通科技股份有限公司 | 一种智能多通道功放的幅相一致性校准的方法 |
| CN103078598B (zh) * | 2012-12-26 | 2016-08-10 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种多通道模拟信号幅相一致放大系统 |
| CN103117758A (zh) * | 2013-01-14 | 2013-05-22 | 上海国越信息科技有限公司 | Uhf频率测流雷达保持多通道接收机相位一致性的方法 |
| CN103107965B (zh) * | 2013-02-06 | 2014-04-09 | 中国科学院电子学研究所 | 一种机载干涉sar多通道宽带接收机幅相补偿方法和装置 |
| CN103490177B (zh) * | 2013-10-07 | 2015-09-30 | 西安电子科技大学 | 基于频率预编码的单通道阵列接收天线 |
| CN103956975B (zh) * | 2014-05-21 | 2017-05-10 | 北京遥测技术研究所 | 一种多通道相位匹配的下变频链路 |
-
2015
- 2015-07-02 CN CN201510382312.8A patent/CN105021900B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105021900A (zh) | 2015-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103973324B (zh) | 一种宽带数字接收机及其实时频谱处理方法 | |
| EP3490209A1 (en) | Preamble detection mechanism for reception of asynchronous packets | |
| US8837956B1 (en) | Pipelined receiver system and method | |
| CN108055039B (zh) | 一种用于tiadc采样时间误差的全数字校准模块及其校准方法 | |
| CN102857304B (zh) | 误差矢量幅度确定方法及装置、信号发射机 | |
| CN105021900B (zh) | 一种用于多通道测量的通道捷变差分测量方法 | |
| CN103916199B (zh) | 一种天线信号的时延和相位调整装置与方法 | |
| CN105721078B (zh) | 一种通用群时延纹波自动化测试方法 | |
| CN202019349U (zh) | 基于低成本多路并行高速率的a/d采样电路板 | |
| CN104901754B (zh) | 一种基于信道化频谱感知的信道监测系统 | |
| CN202374291U (zh) | 一种直流偏置校准装置 | |
| Tian et al. | Design and implementation of AD9361-based software radio receiver | |
| CN101909025A (zh) | 实现本振抑制校准的方法、装置及系统 | |
| CN103188067B (zh) | 一种扩频系统的码片时钟频率偏差误差估计及校正的方法 | |
| CN111487462B (zh) | 一种超快速测频方法 | |
| CN104967491B (zh) | 多通道幅相测试系统信号接收处理方法 | |
| CN102315835B (zh) | 一种成形滤波器滚降系数估计方法 | |
| CN104363193B (zh) | 一种用于无人机地空宽带通信系统的接收终端方法 | |
| CN104065598B (zh) | 宽带iq不平衡校正方法、装置及系统 | |
| CN102739571B (zh) | 接收端iq路数据的校准方法、装置及系统 | |
| CN108696464B (zh) | 一种iq与4通道tiadc联合失真盲估计与修正方法 | |
| CN105071870B (zh) | 一种用于通道捷变差分测量的时隙设计方法 | |
| CN110736879B (zh) | 一种短波射频直采桥式矢量阻抗检测方法 | |
| CN102480457B (zh) | Ofdma系统的频偏补偿方法及装置 | |
| KR100916049B1 (ko) | 멀티포트 네트워크의 ｉｑ 신호 생성 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Shuai Inventor after: Cao Wenhui Inventor after: Gao Yunde Inventor after: Li Angyang Inventor after: Liu Celun Inventor after: An Jianping Inventor after: Song Zhe Inventor after: Lu Nan Inventor before: Wang Shuai Inventor before: Liu Celun Inventor before: An Jianping Inventor before: Substitute Bo Inventor before: Luo Jing Inventor before: Tu Shuiping Inventor before: Yang Xiao Inventor before: Song Zhe |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| CI01 | Publication of corrected invention patent application |
Correction item: Inventor Correct: Wang Shuai|Cao Wenhui|Gao Yunpeng|Li Angyang|Liu Celun|An Jianping|Song Zhe|Lu Nan False: Wang Shuai|Cao Wenhui|Gao Yunde|Li Angyang|Liu Celun|An Jianping|Song Zhe|Lu Nan Number: 52 Volume: 32 |
|
| ERR | Gazette correction | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160831 Termination date: 20210702 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |