CN109884602A - 一种射频多通道全带宽相位补偿系统及补偿方法 - Google Patents

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本发明公开了一种相位补偿系统及补偿方法，适用于被动雷达射频多通道间的相位补偿。该系统及方法根据测控台装订中心频率和频率步进，在全带宽范围内对射频多通道进行相位误差补偿，当真实目标信号到达时，只需查表就可以补偿射频通道间相位误差，省去了目标脉冲信号与校准补偿信号的切换，解决传统多通道相位补偿中接收不连续、测角耗时长的问题。

Description

一种射频多通道全带宽相位补偿系统及补偿方法
技术领域
本发明涉及射频多通道相位补偿技术领域，特别涉及一种基于全带宽补偿的相位补偿系统及补偿方法。
背景技术
被动雷达由于射频通道间开关、滤波器组、放大器等器件的性能差异，引起射频通道间相位不一致，给被动雷达测角带来了误差。传统的射频多通道相位补偿方法，在每个目标脉冲之后，利用校准信号，实时补偿射频通道间相位误差，这种方法会造成信号接收的不连续，测角耗时长，不利于信号分选。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于全带宽补偿的相位补偿系统及补偿方法，解决传统多通道相位补偿中接收不连续、测角耗时长的问题。
对此，本发明提出了一种基于全带宽补偿的相位补偿测相系统，所系统包括：频率源模块、多通道射频接收模块、信号处理模块和电缆；其中，所述频率源模块与所述多通道射频接收模块通过电缆进行连接，所述多通道射频接收模块与信号所述处理模块通过电缆进行连接，所述频率源模块与所述信号处理模块通过电缆进行连接；频率源模块产生射频信号和本振信号并为多通道射频接收模块提供射频信号和本振信号；多通道射频接收模块将接收到的射频信号转换为中频模拟信号；信号处理模块将中频模拟信号数字化得到数字信号之后，测量该数字信号通道间的相位差，并控制频率源模块产生全带宽内射频信号和本振信号，控制多通道射频接收模块进行滤波器组切换并对射频多通道间的相位差进行补偿。
其中，所述频率源模块产生射频信号和本振信号包括：所述信号处理模块根据接收到的测控台装订中心频点f0、全带宽作为装订带宽B，按指定频率步进Δf控制频率源模块产生频率范围为[f0-B/2,f0+B/2]、间隔为Δφ的射频脉冲信号，同时控制频率源模块产生本振信号。
其中，所述多通道射频接收模块将接收到的射频信号转换为中频模拟信号包括：多通道射频接收模块接收射频信号，根据信号处理模块的控制滤波器组对射频信号进行滤波，根据频率源模块的本振信号对射频信号进行下变频，得到中频模拟信号。
其中，所述信号处理模块测量数字信号通道间相位差包括：信号处理模块将中频模拟信号数字化，测量多通道间数字信号的相位差信息Δφ，以得到全带宽范围内频率为f∈[f0-B/2,f0+B/2]、间隔为Δf的脉冲信号对应的射频多通道间的相位差补偿信息，并建立射频信号频率f与射频多通道间的相位差补偿值Δφ的补偿表，其中，f0为装订中心频点、B为装订带宽。
其中，所述信号处理模块对射频多通道间相位差进行补偿包括：当真实目标信号到达时，信号处理模块根据目标的测频信息查询补偿表对应的相位差补偿值Δφ来补偿射频多通道间引起的相位误差。
本发明还提出了一种基于全带宽补偿的相位补偿测相方法，其包括以下步骤：产生射频信号和本振信号；将接收到的射频信号转换为中频模拟信号；将所述中频模拟信号数字化得到数字信号之后，测量该数字信号通道间的相位差，并产生全带宽内射频信号和本振信号，进行滤波器组切换并对射频多通道间的相位差进行补偿。
其中，所述根据接收到的射频信号的测控台装订中心频点f0、全带宽作为装订带宽B，按指定频率步进Δf产生频率范围为[f0-B/2,f0+B/2]、间隔为Δφ的射频脉冲信号，同时产生本振信号。
其中，接收射频信号，根据控制滤波器组对射频信号进行滤波，根据频率源模块的本振信号对射频信号进行下变频，得到中频模拟信号。
其中，将中频模拟信号数字化，测量多通道间数字信号的相位差信息Δφ，以得到全带宽范围内频率为f∈[f0-B/2,f0+B/2]、间隔为Δf的脉冲信号对应的射频多通道间的相位差补偿信息，并建立射频信号频率f与射频多通道间的相位差补偿值Δφ的补偿表，其中，f0为装订中心频点、B为装订带宽。
其中，对射频多通道间相位差进行补偿包括：当真实目标信号到达时，根据目标的测频信息查询补偿表对应的相位差补偿值Δφ来补偿射频多通道间引起的相位误差。
本发明基于全带宽范围进行射频多通道相位补偿，该系统及方法根据测控台装订中心频率，在全带宽范围内对射频多通道进行相位误差补偿，当真实目标信号到达时，只需查表就可以补偿射频通道间相位误差，省去了目标脉冲信号与校准补偿信号的切换，解决传统多通道相位补偿中接收不连续、测角耗时长的问题。
附图说明
图1本发明的射频多通道全带宽相位补偿系统的各个模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做出详细说明。
本发明提出一种基于全带宽补偿的相位补偿测相系统，所系统包括：频率源模块、多通道射频接收模块、信号处理模块和电缆；其中，所述频率源模块与所述多通道射频接收模块通过电缆进行连接，所述多通道射频接收模块与信号所述处理模块通过电缆进行连接，所述频率源模块与所述信号处理模块通过电缆进行连接；频率源模块产生射频信号和本振信号并为多通道射频接收模块提供射频信号和本振信号；多通道射频接收模块将接收到的射频信号转换为中频模拟信号；信号处理模块将中频模拟信号数字化得到数字信号之后，测量该数字信号通道间的相位差，并控制频率源模块产生全带宽内射频信号和本振信号，控制多通道射频接收模块进行滤波器组切换并对射频多通道间的相位差进行补偿。
其中，所述频率源模块产生射频信号和本振信号包括：所述信号处理模块根据接收到的测控台装订中心频点f0、全带宽作为装订带宽B，按指定频率步进Δf控制频率源模块产生频率范围为[f0-B/2,f0+B/2]、间隔为Δφ的射频脉冲信号，同时控制频率源模块产生本振信号。
其中，所述多通道射频接收模块将接收到的射频信号转换为中频模拟信号包括：多通道射频接收模块接收射频信号，根据信号处理模块的控制滤波器组对射频信号进行滤波，根据频率源模块的本振信号对射频信号进行下变频，得到中频模拟信号。
其中，所述信号处理模块测量数字信号通道间相位差包括：信号处理模块将中频模拟信号数字化，测量多通道间数字信号的相位差信息Δφ，以得到全带宽范围内频率为f∈[f0-B/2,f0+B/2]、间隔为Δf的脉冲信号对应的射频多通道间的相位差补偿信息，并建立射频信号频率f与射频多通道间的相位差补偿值Δφ的补偿表，其中，f0为装订中心频点、B为装订带宽。
其中，所述信号处理模块对射频多通道间相位差进行补偿包括：当真实目标信号到达时，信号处理模块根据目标的测频信息查询补偿表对应的相位差补偿值Δφ来补偿射频多通道间引起的相位误差。
实施例
实现本发明的基于全带宽补偿的相位补偿方法的具体步骤为：
第一步构建基于全带宽补偿的测相系统
基于全带宽补偿的测相系统，包括：频率源模块、多通道射频接收模块、信号处理模块和电缆。
所述频率源模块与多通道射频接收模块通过电缆进行连接，多通道射频接收模块与信号处理模块通过电缆进行连接，频率源模块与信号处理模块通过电缆进行连接。
频率源模块的功能为：产生射频信号并为多通道射频接收模块提供本振信号；
多通道射频接收模块的功能为：将接收到的射频信号下变频为中频模拟信号；
信号处理模块的功能为：将中频模拟信号数字化，测量数字信号的相位信息，并控制频率源模块产生全带宽内射频信号和本振信号，控制多通道射频接收模块进行滤波器组切换。
第二步频率源模块生成射频信号和本振信号
信号处理模块根据接收到的测控台装订中心频点f0、全带宽即装订带宽B，按指定频率步进Δf控制频率源模块产生频率范围为[f0-B/2,f0+B/2]，间隔为Δφ的射频脉冲信号，同时控制频率源模块产生本振信号。
第三步多通道射频接收模块处理接收的射频信号
多通道射频接收模块对射频脉冲信号进行接收，根据信号处理模块的控制进行滤波器组滤波，根据频率源模块的本振信号进行下变频，得到中频模拟信号。
第四步信号处理模块测量通道间相位差
信号处理模块将中频模拟信号数字化，测量多通道间数字信号的相位差信息Δφ，以得到全带宽范围内频率为f∈[f0-B/2,f0+B/2]、间隔为Δf的脉冲信号对应的射频多通道间的相位差补偿信息，并建立射频信号频率f与射频多通道间的相位差补偿值Δφ的补偿表，其中，f0为装订中心频点、B为装订带宽。
第五步信号处理模块对通道间相位差进行补偿
当真实目标信号到达时，信号处理模块根据目标的测频信息，去查询补偿表对应的相位差补偿值Δφ，来补偿射频多通道间引起的相位误差。
至此，完成了基于全带宽补偿的射频多通道相位补偿方法。
本发明的系统及方法根据测控台装订中心频率，在全带宽范围内对射频多通道进行相位误差补偿，当真实目标信号到达时，只需查表就可以补偿射频通道间相位误差，省去了目标脉冲信号与校准补偿信号的切换，解决传统多通道相位补偿中接收不连续、测角耗时长的问题。

Claims (10)

1.一种基于全带宽补偿的相位补偿测相系统，其特征在于，所述系统包括：频率源模块、多通道射频接收模块、信号处理模块和电缆；其中，
所述频率源模块与所述多通道射频接收模块通过电缆进行连接，所述多通道射频接收模块与信号所述处理模块通过电缆进行连接，所述频率源模块与所述信号处理模块通过电缆进行连接；
频率源模块产生射频信号和本振信号并为多通道射频接收模块提供射频信号和本振信号；
多通道射频接收模块将接收到的射频信号转换为中频模拟信号；
信号处理模块将中频模拟信号数字化得到数字信号之后，测量该数字信号通道间的相位差，并控制频率源模块产生全带宽内射频信号和本振信号，控制多通道射频接收模块进行滤波器组切换并对射频多通道间的相位差进行补偿。
2.根据权利要求1所述的基于全带宽补偿的相位补偿测相系统，其特征在于，所述频率源模块产生射频信号和本振信号包括：
所述信号处理模块根据接收到的测控台装订中心频点f0、全带宽作为装订带宽B，按指定频率步进Δf控制频率源模块产生频率范围为[f0-B/2,f0+B/2]、间隔为Δφ的射频脉冲信号，同时控制频率源模块产生本振信号。
3.根据权利要求1所述的基于全带宽补偿的相位补偿测相系统，其特征在于，
所述多通道射频接收模块将接收到的射频信号转换为中频模拟信号包括：
多通道射频接收模块接收射频信号，根据信号处理模块的控制滤波器组对射频信号进行滤波，根据频率源模块的本振信号对射频信号进行下变频，得到中频模拟信号。
4.根据权利要求1所述的基于全带宽补偿的相位补偿测相系统，其特征在于，
所述信号处理模块测量数字信号通道间相位差包括：
信号处理模块将中频模拟信号数字化，测量多通道间数字信号的相位差信息Δφ，以得到全带宽范围内频率为f∈[f0-B/2,f0+B/2]、间隔为Δf的脉冲信号对应的射频多通道间的相位差补偿信息，并建立射频信号频率f与射频多通道间的相位差补偿值Δφ的补偿表，其中，f0为装订中心频点、B为装订带宽。
5.根据权利要求4所述的基于全带宽补偿的相位补偿测相系统，其特征在于，
所述信号处理模块对射频多通道间相位差进行补偿包括：
当真实目标信号到达时，信号处理模块根据目标的测频信息查询补偿表对应的相位差补偿值Δφ来补偿射频多通道间引起的相位误差。
6.一种基于全带宽补偿的相位补偿测相方法，其特征在于，其包括以下步骤：
产生射频信号和本振信号；
将接收到的射频信号转换为中频模拟信号；
将所述中频模拟信号数字化得到数字信号之后，测量该数字信号通道间的相位差，并产生全带宽内射频信号和本振信号，进行滤波器组切换并对射频多通道间的相位差进行补偿。
7.根据权利要求6所述的基于全带宽补偿的相位补偿测相方法，其特征在于，所述根据接收到的射频信号的测控台装订中心频点f0、全带宽作为装订带宽B，按指定频率步进Δf产生频率范围为[f0-B/2,f0+B/2]、间隔为Δφ的射频脉冲信号，同时产生本振信号。
8.根据权利要求7所述的基于全带宽补偿的相位补偿测相方法，其特征在于，
接收射频信号，根据控制滤波器组对射频信号进行滤波，根据频率源模块的本振信号对射频信号进行下变频，得到中频模拟信号。
9.根据权利要求8所述的基于全带宽补偿的相位补偿测相方法，其特征在于，
将中频模拟信号数字化，测量多通道间数字信号的相位差信息Δφ，以得到全带宽范围内频率为f∈[f0-B/2,f0+B/2]、间隔为Δf的脉冲信号对应的射频多通道间的相位差补偿信息，并建立射频信号频率f与射频多通道间的相位差补偿值Δφ的补偿表，其中，f0为装订中心频点、B为装订带宽。
10.根据权利要求9所述的基于全带宽补偿的相位补偿测相系统，其特征在于，
对射频多通道间相位差进行补偿包括：当真实目标信号到达时，根据目标的测频信息查询补偿表对应的相位差补偿值Δφ来补偿射频多通道间引起的相位误差。
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