CN108169715A - 一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法及系统 - Google Patents

一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108169715A
CN108169715A CN201711178834.1A CN201711178834A CN108169715A CN 108169715 A CN108169715 A CN 108169715A CN 201711178834 A CN201711178834 A CN 201711178834A CN 108169715 A CN108169715 A CN 108169715A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
orthogonal
orthogonal transformation
sequence
module
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.)
Granted
Application number
CN201711178834.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108169715B (zh
Inventor
段云鹏
王平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Remote Sensing Equipment
Original Assignee
Beijing Institute of Remote Sensing Equipment
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Remote Sensing Equipment filed Critical Beijing Institute of Remote Sensing Equipment
Priority to CN201711178834.1A priority Critical patent/CN108169715B/zh
Publication of CN108169715A publication Critical patent/CN108169715A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108169715B publication Critical patent/CN108169715B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法及系统，通过信号采样模块、正交变换模块和相位不平衡度确定模块实现。信号采样模块分别对同相和正交通道产生的线性调频脉冲信号进行采样，形成同相和正交采样序列；正交变换模块分别对同相和正交采样序列进行正交变换，得到同相和正交采样序列的正交变换结果；相位不平衡度确定模块根据同相和正交采样序列的正交变换结果确定出同相和正交通道相位的不平衡度。本发明解决了常用方法确定出的相位不平衡度精度较低的问题。

Description

一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法及系统
技术领域
本发明涉及一种通道相位不平衡度确定方法及系统，特别是一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法及系统。
背景技术
雷达系统通常使用同相和正交通道产生线性调频脉冲基带信号，测试时需要对正交和同相通道的相位不平衡度进行确定。常用的通道相位不平衡度确定方法为：对同相和正交通道产生的线性调频脉冲基带I路信号和基带Q路信号分别进行采样，形成基带I路序列和基带Q路序列；使用基带I路序列和基带Q路序列计算得到相位序列；使用计算得到的相位序列减去线性调频脉冲基带信号理论相位序列，差值序列取绝对值并进行累加，通过累加值可以确定出同相和正交通道的相位不平衡度：累加值越小，说明相位平衡度越好。此方法计算复杂度小，但确定出的相位不平衡度精度较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法及系统，解决常用方法确定出的相位不平衡度精度较低的问题。
一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法的具体步骤为：
第一步搭建相位不平衡度确定系统
相位不平衡度确定系统，包括：信号采样模块、正交变换模块和相位不平衡度确定模块。
信号采样模块的功能为：分别对同相和正交通道产生的线性调频脉冲信号进行采样，形成同相和正交采样序列。
正交变换模块的功能为：分别对同相和正交采样序列进行正交变换，得到同相和正交采样序列的正交变换结果。
相位不平衡度确定模块的功能为：根据同相和正交采样序列的正交变换结果确定出同相和正交通道相位的不平衡度。
第二步信号采样模块分别对同相和正交通道产生的线性调频脉冲信号进行采样
在同相通道内，通过对线性调频脉冲波形数据1进行数模转换产生线性调频脉冲信号x1(t)；在正交通道内，通过对线性调频脉冲波形数据2进行数模转换产生线性调频脉冲信号x2(t)。
线性调频脉冲波形数据1与线性调频脉冲波形数据2使用同一组波形数据，波形数据通过对线性调频脉冲信号的数学模型：进行离散化得到，f0为中心频率；μ为调频斜率；j为虚数单位，ej[·]为复数表示形式；t为时间。
信号采样模块在脉冲宽度τ的时间范围内分别对同相和正交通道产生的线性调频脉冲信号x1(t)和x2(t)进行采样，分别形成采样序列x1(n)和采样序列x2(n)，采样频率为fs，其中t为时间参数，n为时域点索引值，n＝0,1,...,N-1，N为采样序列x1(n)的长度，x1(n)和x2(n)的长度相等，N＝fs·τ。
第三步正交变换模块分别对同相和正交采样序列进行正交变换
正交变换模块分别对同相和正交采样序列x1(n)和x2(n)进行正交变换，正交变换使用离散希尔伯特变换：分别得到同相和正交采样序列的正交变换结果和和均为复数序列，其中hilbert[·]表示离散希尔伯特变换。
第四步相位不平衡度确定模块确定出同相和正交通道相位的不平衡度
相位不平衡度确定模块分别对同相和正交采样序列的正交变换结果和进行求相位运算：得到同相和正交相位序列φ1(n)和φ2(n)，φ1(n)和φ2(n)均为实数序列；将φ1(n)和φ2(n)做差，差值的绝对值进行累加：得到累加值η，其中angle{·}为复数取相位值运算。
通过累加值η确定出正交和同相通道相位的不平衡度，当η＝0，表明正交和同相通道相位的不平衡度一致。
至此，实现了正交和同相通道相位不平衡度的确定。
本方法解决了常用方法确定出的相位不平衡度精度较低的问题，经过各种理论分析，认为此种方法有效、可行。目前本方法已在测试系统的试验样机中得到验证，试验结果表明：确定出的正交和同相通道相位不平衡度精度较高，满足雷达系统测试要求。
具体实施方式
一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法的具体步骤为：
第一步搭建相位不平衡度确定系统
相位不平衡度确定系统，包括：信号采样模块、正交变换模块和相位不平衡度确定模块。
信号采样模块的功能为：分别对同相和正交通道产生的线性调频脉冲信号进行采样，形成同相和正交采样序列。
正交变换模块的功能为：分别对同相和正交采样序列进行正交变换，得到同相和正交采样序列的正交变换结果。
相位不平衡度确定模块的功能为：根据同相和正交采样序列的正交变换结果确定出同相和正交通道相位的不平衡度。
第二步信号采样模块分别对同相和正交通道产生的线性调频脉冲信号进行采样
在同相通道内，通过对线性调频脉冲波形数据1进行数模转换产生线性调频脉冲信号x1(t)；在正交通道内，通过对线性调频脉冲波形数据2进行数模转换产生线性调频脉冲信号x2(t)。
线性调频脉冲波形数据1与线性调频脉冲波形数据2使用同一组波形数据，波形数据通过对线性调频脉冲信号的数学模型：进行离散化得到，建立数学模型时，信号的最高频率f0+B/2满足：f0+B/2≤fs/4，f0为中心频率；B为带宽；fs为采样率；μ为调频斜率；j为虚数单位，ej[·]为复数表示形式；t为时间。
信号采样模块在脉冲宽度τ的时间范围内分别对同相和正交通道产生的线性调频脉冲信号x1(t)和x2(t)进行采样，分别形成采样序列x1(n)和采样序列x2(n)，采样频率为fs，其中t为时间参数，n为时域点索引值，n＝0,1,...,N-1，N为采样序列x1(n)的长度，x1(n)和x2(n)的长度相等，N＝fs·τ。
第三步正交变换模块分别对同相和正交采样序列进行正交变换
正交变换模块分别对同相和正交采样序列x1(n)和x2(n)进行正交变换，正交变换使用离散希尔伯特变换：分别得到同相和正交采样序列的正交变换结果和和均为复数序列，其中hilbert[·]表示离散希尔伯特变换。
第四步相位不平衡度确定模块确定出同相和正交通道相位的不平衡度
相位不平衡度确定模块分别对同相和正交采样序列的正交变换结果和进行求相位运算：得到同相和正交相位序列φ1(n)和φ2(n)，φ1(n)和φ2(n)均为实数序列；将φ1(n)和φ2(n)做差，差值的绝对值进行累加：得到累加值η，其中angle{·}为复数取相位值运算。
通过累加值η确定出正交和同相通道相位的不平衡度，当η＝0，表明正交和同相通道相位的不平衡度一致。
至此，实现了正交和同相通道相位不平衡度的确定。

Claims (3)

1.一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
第一步 搭建相位不平衡度确定系统
相位不平衡度确定系统，包括：信号采样模块、正交变换模块和相位不平衡度确定模块；
信号采样模块的功能为：分别对同相和正交通道产生的线性调频脉冲信号进行采样，形成同相和正交采样序列；
正交变换模块的功能为：分别对同相和正交采样序列进行正交变换，得到同相和正交采样序列的正交变换结果；
相位不平衡度确定模块的功能为：根据同相和正交采样序列的正交变换结果确定出同相和正交通道相位的不平衡度；
第二步 信号采样模块分别对同相和正交通道产生的线性调频脉冲信号进行采样
在同相通道内，通过对线性调频脉冲波形数据1进行数模转换产生线性调频脉冲信号x1(t)；在正交通道内，通过对线性调频脉冲波形数据2进行数模转换产生线性调频脉冲信号x2(t)；
线性调频脉冲波形数据1与线性调频脉冲波形数据2使用同一组波形数据，波形数据通过对线性调频脉冲信号的数学模型：进行离散化得到，f0为中心频率；μ为调频斜率；j为虚数单位，ej[·]为复数表示形式；t为时间；
信号采样模块在脉冲宽度τ的时间范围内分别对同相和正交通道产生的线性调频脉冲信号x1(t)和x2(t)进行采样，分别形成采样序列x1(n)和采样序列x2(n)，采样频率为fs，其中t为时间参数，n为时域点索引值，n＝0,1,...,N-1，N为采样序列x1(n)的长度，x1(n)和x2(n)的长度相等，N＝fs·τ；
第三步 正交变换模块分别对同相和正交采样序列进行正交变换
正交变换模块分别对同相和正交采样序列x1(n)和x2(n)进行正交变换，正交变换使用离散希尔伯特变换：分别得到同相和正交采样序列的正交变换结果和 和均为复数序列，其中hilbert[·]表示离散希尔伯特变换；
第四步 相位不平衡度确定模块确定出同相和正交通道相位的不平衡度
相位不平衡度确定模块分别对同相和正交采样序列的正交变换结果和进行求相位运算：得到同相和正交相位序列φ1(n)和φ2(n)，φ1(n)和φ2(n)均为实数序列；将φ1(n)和φ2(n)做差，差值的绝对值进行累加：得到累加值η，其中angle{·}为复数取相位值运算；
通过累加值η确定出正交和同相通道相位的不平衡度，当η＝0，表明正交和同相通道相位的不平衡度一致。
2.根据权利要求1所述的一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法，其特征在于所述的第二步中，建立数学模型时，信号的最高频率f0+B/2满足：f0+B/2≤fs/4；B为带宽；fs为采样率。
3.一种相位不平衡度确定系统，其特征在于包括：信号采样模块、正交变换模块和相位不平衡度确定模块；
信号采样模块的功能为：分别对同相和正交通道产生的线性调频脉冲信号进行采样，形成同相和正交采样序列；
正交变换模块的功能为：分别对同相和正交采样序列进行正交变换，得到同相和正交采样序列的正交变换结果；
相位不平衡度确定模块的功能为：根据同相和正交采样序列的正交变换结果确定出同相和正交通道相位的不平衡度。
CN201711178834.1A 2017-11-23 2017-11-23 一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法及系统 Active CN108169715B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711178834.1A CN108169715B (zh) 2017-11-23 2017-11-23 一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711178834.1A CN108169715B (zh) 2017-11-23 2017-11-23 一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108169715A true CN108169715A (zh) 2018-06-15
CN108169715B CN108169715B (zh) 2021-12-10

Family

ID=62527491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711178834.1A Active CN108169715B (zh) 2017-11-23 2017-11-23 一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108169715B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109490857A (zh) * 2018-10-29 2019-03-19 北京遥感设备研究所 一种雷达设备lfm脉冲信号调频非线性度确定方法及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1348654A (zh) * 1999-01-19 2002-05-08 交互数字技术公司 相移键控接收机中振幅和相位不平衡的校正
US20040131127A1 (en) * 2002-08-27 2004-07-08 Zivi Nadiri Rfic transceiver architecture and method for its use
CN1835489A (zh) * 2005-03-16 2006-09-20 联发科技股份有限公司 一种可补偿同相/正交相不平衡的装置及其方法
CN1937429A (zh) * 2006-08-09 2007-03-28 哈尔滨工业大学 基于ntn校准的宽带谐波相位及其不确定度的估计方法
US20090116586A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Intel Corporation Direct conversion receiver and method for correcting phase imbalance therein
CN102340479A (zh) * 2011-10-25 2012-02-01 北京华力创通科技股份有限公司 Iq不平衡补偿装置和方法
CN105580268A (zh) * 2013-06-10 2016-05-11 瑞典爱立信有限公司 正交混频器装置
CN106772475A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 天津七六四通信导航技术有限公司 一种基于fpga捕获微弱gps导航信号的电路及方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1348654A (zh) * 1999-01-19 2002-05-08 交互数字技术公司 相移键控接收机中振幅和相位不平衡的校正
US20040131127A1 (en) * 2002-08-27 2004-07-08 Zivi Nadiri Rfic transceiver architecture and method for its use
CN1835489A (zh) * 2005-03-16 2006-09-20 联发科技股份有限公司 一种可补偿同相/正交相不平衡的装置及其方法
CN1937429A (zh) * 2006-08-09 2007-03-28 哈尔滨工业大学 基于ntn校准的宽带谐波相位及其不确定度的估计方法
US20090116586A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Intel Corporation Direct conversion receiver and method for correcting phase imbalance therein
CN102340479A (zh) * 2011-10-25 2012-02-01 北京华力创通科技股份有限公司 Iq不平衡补偿装置和方法
CN105580268A (zh) * 2013-06-10 2016-05-11 瑞典爱立信有限公司 正交混频器装置
CN106772475A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 天津七六四通信导航技术有限公司 一种基于fpga捕获微弱gps导航信号的电路及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109490857A (zh) * 2018-10-29 2019-03-19 北京遥感设备研究所 一种雷达设备lfm脉冲信号调频非线性度确定方法及系统
CN109490857B (zh) * 2018-10-29 2023-01-06 北京遥感设备研究所 一种雷达设备lfm脉冲信号调频非线性度确定方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN108169715B (zh) 2021-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107290589B (zh) 基于短时分数阶傅里叶变换的非线性信号时频分析方法
CN109765535A (zh) 超高速目标雷达回波的模拟方法及模拟器
CN107490785A (zh) 一种基于频域置零调制的ofdm雷达通信一体化波形设计方法
CN106209701B (zh) Alpha稳定分布噪声环境下MFSK信号符号速率估计方法及装置
CN109342813B (zh) 一种基于dft和二分法的正弦信号频率估计方法
CN105450310A (zh) 可变符号速率的gmsk信号发生器
CN105783974A (zh) 一种线性调频信号的检测、参数估计方法及系统
CN106160882A (zh) 一种多频段无线信道测量校准方法和系统
CN107085140A (zh) 基于改进的SmartDFT算法的非平衡系统频率估计方法
CN108459308A (zh) 一种基于时变rcs数据的回波模拟方法及装置
CN108169715A (zh) 一种同相和正交通道相位不平衡度确定方法及系统
CN106680791A (zh) 基于宽带扫频数据的雷达回波仿真方法
WO2005062196A3 (en) Method and apparatus for efficient data acquisition and interpolation
CN103744066A (zh) 数字正交鉴相与匹配滤波的优化方法
CN107688167B (zh) 一种多时宽线性调频脉冲压缩信号幅度包络曲线生成方法
CN111198357A (zh) 一种基于可调窗函数的s变换时频分析方法
CN104731762B (zh) 基于循环移位的立方相位信号参数估计方法
CN109085574B (zh) Ofdm雷达通信一体化固定平台系统的信号处理方法
CN102185811B (zh) 一种载波频率估计方法
CN115396263B (zh) 一种otfs通信感知一体化信号目标参数估计方法
CN105675084B (zh) 一种带有迭代插值的高精度液位测量方法
CN108120974B (zh) 一种多时宽线性调频信号的脉冲压缩网络生成方法
CN105745550A (zh) 模拟至信息转换器
CN114722336A (zh) 基于二维傅里叶变换和粒子滤波的移动目标定位方法
CN105302225B (zh) 一种模拟雷达回波中频信号的产生方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant