CN110795864B - 一种iq电压计算实现方法、电子设备及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种IQ电压计算实现方法、电子设备及系统，通过采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，然后再基于上述参数分别确定出第一计算式和第二计算式中的每个系数，然后再将确定了每个系数值的第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的第二计算式作为Q电压计算式进行存储。在相控阵天线系统的工作过程中可以通过输入的离轴角参数及旋转角参数换算成对应所需的幅相参数，即可由I电压计算式和Q电压计算式分别计算出对应所需的IQ电压进而实现幅相控制功能。可见，本申请技术方案具有降低相控阵天线系统复杂度，提高相控阵天线系统的幅相控制效率和响应效率的技术效果。

Description

一种IQ电压计算实现方法、电子设备及系统
技术领域
本发明涉及相控阵天线数控处理技术领域，特别是涉及一种IQ电压计算实现方法、电子设备及系统。
背景技术
矢量调制器(Vector Modulator，简称：VM)是一种相控阵天线幅相控制器件，其通过将输入信号分解为I、Q两路电压，实现对相应相控阵天线通路的幅度和相位的控制。现有技术中，由于IQ电压值和VM输出的幅度/相位值是一一对应关系，因此通常需要按照一定的频率间隔、幅度间隔和相位间隔测量获取相应的IQ电压数据，制成VM幅相控制表，当需要生成具有既定幅相数据的波束信号前，则通过查表的方式查找到相应的IQ电压数据，再通过VM按照该IQ电压数据生成对应的IQ电压，从而实现VM的幅相控制功能。在此过程中，相控阵天线系统的主控芯片(dsp、arm、单片机或者FPGA)需要通过控制多片数模转换芯片(DAC)输出多路IQ电压，从而实现对天线阵列单元IQ调制器的控制。相控阵天线阵元数量越大、被控VM越多、相位、幅度、频率等参数数量则会越大，从而导致VM幅相控制表项大，不仅制表困难，并且所需存储器的存储量高，处理速率较慢。
可见，现有技术中存在着因数据存储资源有限而造成相控阵天线系统中的矢量调制器的处理能力和处理效率受限的技术问题。
发明内容
本申请提供一种IQ电压计算实现方法、电子设备及系统，用以解决现有技术中存在着因数据存储资源有限而造成相控阵天线系统中的矢量调制器的处理能力和处理效率受限的技术问题。
本申请第一方面提供了一种IQ电压计算实现方法，应用于相控阵天线系统，包括：
在所述相控阵天线系统的矢量调制器控制生成信号波束的过程中，采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q
电压参数，其中，所述幅相参数包括幅度参数与相位参数，每组I电压参数和Q电压参数用以控制生成对应的幅相参数；
基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的I电压参数、以及第一计算式，确定出所述第一计算式中的每个系数：pI00、pI10、pI01、pI20、pI11、pI02、pI30、pI21、pI12、pI03、pI40、pI31、pI22、pI13、pI04、pI50、pI41、pI32、pI23、pI14、pI05的具体值，且基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的Q电压参数、以及第二计算式，确定出所述第二计算式中的pQ00、pQ10、pQ01、pQ20、pQ11、pQ02、pQ30、pQ21、pQ12、pQ03、pQ40、pQ31、pQ22、pQ13、pQ04、pQ50、pQ41、pQ32、pQ23、pQ14、pQ05的具体值；
将确定了每个系数具体值的所述第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的所述第二计算式作为Q电压计算式，且将所述I电压计算式和所述Q电压计算式存储在所述相控阵天线系统中；
其中，所述第一计算式如下：
valI(x,y)＝pI00+pI10*x+pI01*y+pI20*x2+pI11*x*y+pI02*y2+pI30*x3+pI21*x2*y+pI12*x*y2+pI03*y3+pI40*x4+pI31*x3*y+pI22*x2y2+pI13*x*y3+pI04*y4+pI50*x5+pI41*x4*y+pI32*x3*y2+pI23*x2*y3+pI14*x*y4+pI05*y5；
所述第二计算式如下：
valQ(x,y)＝pQ00+pQ10*x+pQ01*y+pQ20*x2+pQ11*x*y+pQ02*y2+pQ30*x3+pQ21*x2*y+pQ12*x*y2+pQ03*y3+pQ40*x4+pQ31*x3*y+pQ22*x2y2+pQ13*x*y3+pQ04*y4+pQ50*x5+pQ41*x4*y+pQ32*x3*y2+pQ23*x2*y3+pQ14*x*y4+pQ05*y5；valI为I电压参数，valQ为Q电压参数，x＝10-(A/20)*cosφ，y＝10-(A/20)*sinφ，A为与valI或valQ对应的幅度参数值，φ为与valI或valQ对应的相位参数值。
可选地，在所述将所述I电压计算式和所述Q电压计算式存储在所述相控阵天线系统中后，所述方法还包括：
获得与所述相控阵天线系统对应的离轴角参数及旋转角参数；
基于所述离轴角参数及旋转角参数计算获得对应的相位参数为第一相位、幅度参数为第一幅度；
基于如权利要求1、2中任一权项所述的I电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一I电压参数值，以及基于如权利要求1、2中任一权项中所述的Q电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一Q电压参数值；
通过矢量调制器按照所述第一I电压参数值及所述第一Q电压参数值生成对应的IQ电压，以使所述相控阵天线系统发出具有所述第一相位及所述第一幅度的信号波束。
可选地，所述将确定了每个系数具体值的所述第一计算式作为I电压计算式进行存储，以及将确定了每个系数具体值的所述第二计算式作为Q电压计算式进行存储，包括：
将所述I电压计算式及所述Q电压计算式存储在所述相控阵天线系统的RAM内。
本申请第二方面提供了一种电子设备，包括：
数据发送模块，用以与相控阵天线系统的存储器连接；
电压采集模块，用以在所述相控阵天线系统中的矢量调制器控制生成信号波束的过程中，采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，其中，所述幅相参数包括幅度参数与相位参数，每组I电压参数和Q电压参数用以控制生成对应的幅相参数；
处理器，与所述电压采集模块连接，用以基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的I电压参数、以及第一计算式，确定出所述第一计算式中的每个系数：pI00、pI10、pI01、pI20、pI11、pI02、pI30、pI21、pI12、pI03、pI40、pI31、pI22、pI13、pI04、pI50、pI41、pI32、pI23、pI14、pI05的具体值，且基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的Q电压参数、以及第二计算式，确定出所述第二计算式中的pQ00、pQ10、pQ01、pQ20、pQ11、pQ02、pQ30、pQ21、pQ12、pQ03、pQ40、pQ31、pQ22、pQ13、pQ04、pQ50、pQ41、pQ32、pQ23、pQ14、pQ05的具体值；将确定了每个系数具体值的所述第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的所述第二计算式作为Q电压计算式，且控制所述数据发送模块将所述I电压计算式和所述Q电压计算式发送到所述相控阵天线系统的存储器中进行存储；
其中，所述第一计算式如下：
valI(x,y)＝pI00+pI10*x+pI01*y+pI20*x2+pI11*x*y+pI02*y2+pI30*x3+pI21*x2*y+pI12*x*y2+pI03*y3+pI40*x4+pI31*x3*y+pI22*x2y2+pI13*x*y3+pI04*y4+pI50*x5+pI41*x4*y+pI32*x3*y2+pI23*x2*y3+pI14*x*y4+pI05*y5；
所述第二计算式如下：
valQ(x,y)＝pQ00+pQ10*x+pQ01*y+pQ20*x2+pQ11*x*y+pQ02*y2+pQ30*x3+pQ21*x2*y+pQ12*x*y2+pQ03*y3+pQ40*x4+pQ31*x3*y+pQ22*x2y2+pQ13*x*y3+pQ04*y4+pQ50*x5+pQ41*x4*y+pQ32*x3*y2+pQ23*x2*y3+pQ14*x*y4+pQ05*y5；valI为I电压参数，valQ为Q电压参数，x＝10-(A/20)*cosφ，y＝10-(A/20)*sinφ，A为与valI或valQ对应的幅度参数值，φ为与valI或valQ对应的相位参数值。
可选地，所述数据发送模块，用以与所述相控阵天线系统的RAM连接；
所述处理器，用以控制所述数据发送模块将所述I电压计算式和所述Q电压计算式发送到所述RAM中进行存储。
本申请第三方面提供了一种相控阵天线装置，包括：
矢量调制器；
存储装置，用以存储如权利要求4、5中任一权利要求所述的I电压计算式及所述Q电压计算式；
参数获取装置，用以获得与所述相控阵天线系统对应的离轴角参数及旋转角参数；
处理装置，用以基于所述离轴角参数及旋转角参数计算获得对应的相位参数为第一相位、幅度参数为第一幅度；基于所述I电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一I电压参数值，以及基于所述Q电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一Q电压参数值；控制所述矢量调制器按照所述第一I电压参数值及所述第一Q电压参数值生成对应的IQ电压，以使所述相控阵天线系统发出具有所述第一相位及所述第一幅度的信号波束。
可选地，所述存储装置为RAM。
可选地，所述处理装置包括：
FPGA处理芯片。
本申请第四方面提供了一种相控阵天线系统，包括：
矢量调制器；
存储模块；
处理模块，分别与所述矢量调制器、所述存储模块连接，用以在所述矢量调制器控制生成信号波束的过程中，采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的I电压参数、以及第一计算式，确定出所述第一计算式中的每个系数：pI00、pI10、pI01、pI20、pI11、pI02、pI30、pI21、pI12、pI03、pI40、pI31、pI22、pI13、pI04、pI50、pI41、pI32、pI23、pI14、pI05的具体值，且基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的Q电压参数、以及第二计算式，确定出所述第二计算式中的pQ00、pQ10、pQ01、pQ20、pQ11、pQ02、pQ30、pQ21、pQ12、pQ03、pQ40、pQ31、pQ22、pQ13、pQ04、pQ50、pQ41、pQ32、pQ23、pQ14、pQ05的具体值；将确定了每个系数具体值的所述第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的所述第二计算式作为Q电压计算式，且将所述I电压计算式和所述Q电压计算式存储在所述存储模块中；基于预设的离轴角参数及旋转角参数计算获得对应的相位参数为第一相位、幅度参数为第一幅度；基于所述I电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一I电压参数值，以及基于所述Q电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一Q电压参数值；控制所述矢量调制器按照所述第一I电压参数值及所述第一Q电压参数值生成对应的IQ电压，以使所述相控阵天线系统发出具有所述第一相位及所述第一幅度的信号波束；其中，所述幅相参数包括幅度参数与相位参数，每组I电压参数和Q电压参数用以控制生成对应的幅相参数；所述第一计算式如下：
valI(x,y)＝pI00+pI10*x+pI01*y+pI20*x2+pI11*x*y+pI02*y2+pI30*x3+pI21*x2*y+pI12*x*y2+pI03*y3+pI40*x4+pI31*x3*y+pI22*x2y2+pI13*x*y3+pI04*y4+pI50*x5+pI41*x4*y+pI32*x3*y2+pI23*x2*y3+pI14*x*y4+pI05*y5；
所述第二计算式如下：
valQ(x,y)＝pQ00+pQ10*x+pQ01*y+pQ20*x2+pQ11*x*y+pQ02*y2+pQ30*x3+pQ21*x2*y+pQ12*x*y2+pQ03*y3+pQ40*x4+pQ31*x3*y+pQ22*x2y2+pQ13*x*y3+pQ04*y4+pQ50*x5+pQ41*x4*y+pQ32*x3*y2+pQ23*x2*y3+pQ14*x*y4+pQ05*y5；valI为I电压参数，valQ为Q电压参数，x＝10-(A/20)*cosφ，y＝10-(A/20)*sinφ，A为与valI或valQ对应的幅度参数值，φ为与valI或valQ对应的相位参数值。
可选地，所述相控阵天线系统还包括：
参数获取模块，用以获得所述离轴角参数及旋转角参数。
可选地，所述处理模块包括：
FPGA处理芯片。
本申请第五方面提供了一种计算机装置，所述装置包括处理设备，所述处理设备用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如第一方面所述方法的步骤。
本申请第六方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中的技术方案首先通过测量采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，然后再基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的I电压参数和Q电压参数分别确定出第一计算式和第二计算式中的每个系数，然后再将确定了每个系数值的第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的第二计算式作为Q电压计算式进行存储。在相控阵天线系统的工作过程中可以通过输入的离轴角参数及旋转角参数换算成对应所需的幅相参数，即可由I电压计算式和Q电压计算式分别计算出对应所需的IQ电压进而实现幅相控制功能。可见，本申请技术方案具有降低相控阵天线系统复杂度，提高相控阵天线系统的幅相控制效率和响应效率的技术效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种IQ电压计算实现方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种电子设备的结构图；
图3为本发明实施例提供的一种相控阵天线装置的结构图；
图4为本发明实施例提供的一种相控阵天线系统的结构图。
具体实施方式
本申请提供一种IQ电压计算实现方法、电子设备及系统，用以解决现有技术中存在着因数据存储资源有限而造成相控阵天线系统中的矢量调制器的处理能力和处理效率受限的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本申请实施例中的技术方案首先通过测量采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，然后再基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的I电压参数和Q电压参数分别确定出第一计算式和第二计算式中的每个系数，然后再将确定了每个系数值的第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的第二计算式作为Q电压计算式进行存储。在相控阵天线系统的工作过程中可以通过输入的离轴角参数及旋转角参数换算成对应所需的幅相参数，即可由I电压计算式和Q电压计算式分别计算出对应所需的IQ电压进而实现幅相控制功能。可见，本申请技术方案具有降低相控阵天线系统复杂度，提高相控阵天线系统的幅相控制效率和响应效率的技术效果。
下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
实施例一
请参考图1，本申请实施例一提供一种IQ电压计算实现方法，应用于相控阵天线系统，包括：
步骤101：在所述相控阵天线系统的矢量调制器控制生成信号波束的过程中，采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，其中，所述幅相参数包括幅度参数与相位参数，每组I电压参数和Q电压参数用以控制生成对应的幅相参数；
本步骤可以在所述相控阵天线系统正式投入使用之前的实验阶段来进行，也可以在每次相控阵天线系统进行系统重置后进行。并且在实际操作时，也可以采集21组以上的幅相参数，等等，用户都可以根据需要来设置。
需要指出的是，所述至少21组互不相同的幅相参数、以及所述与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，都是实际测得的具体值，而不是未知的变量。也就是说，在本步骤中，可以通过实验针对相控阵天线系统辐射出的至少21种互不相同的波束信号，分别测得每种波束信号的幅度参数具体值、相位参数具体值，以及生成该种波束信号的I电压参数具体值和Q电压参数具体值。
步骤102：基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的I电压参数、以及第一计算式，确定出所述第一计算式中的每个系数：pI00、pI10、pI01、pI20、pI11、pI02、pI30、pI21、pI12、pI03、pI40、pI31、pI22、pI13、pI04、pI50、pI41、pI32、pI23、pI14、pI05的具体值，
且基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的Q电压参数、以及第二计算式，确定出所述第二计算式中的pQ00、pQ10、pQ01、pQ20、pQ11、pQ02、pQ30、pQ21、pQ12、pQ03、pQ40、pQ31、pQ22、pQ13、pQ04、pQ50、pQ41、pQ32、pQ23、pQ14、pQ05的具体值；
在本步骤中，所述第一计算式如下：
valI(x,y)＝pI00+pI10*x+pI01*y+pI20*x2+pI11*x*y+pI02*y2+pI30*x3+pI21*x2*y+pI12*x*y2+pI03*y3+pI40*x4+pI31*x3*y+pI22*x2y2+pI13*x*y3+pI04*y4+pI50*x5+pI41*x4*y+pI32*x3*y2+pI23*x2*y3+pI14*x*y4+pI05*y5；
所述第二计算式如下：
valQ(x,y)＝pQ00+pQ10*x+pQ01*y+pQ20*x2+pQ11*x*y+pQ02*y2+pQ30*x3+pQ21*x2*y+pQ12*x*y2+pQ03*y3+pQ40*x4+pQ31*x3*y+pQ22*x2y2+pQ13*x*y3+pQ04*y4+pQ50*x5+pQ41*x4*y+pQ32*x3*y2+pQ23*x2*y3+pQ14*x*y4+pQ05*y5；valI为I电压参数，valQ为Q电压参数，x＝10-(A/20)*cosφ，y＝10-(A/20)*sinφ，A为与valI或valQ对应的幅度参数值，φ为与valI或valQ对应的相位参数值；
由于在所述第一计算式中，x和y的具体值可以分别通过测量获得的每组幅相参数而确定，因此至少21组互不相同的幅相参数则可以第一计算式为基础确定出至少21个常数项不同的二十一元一次方程，采用解方程的方式解出这至少21个常数项不同的二十一元一次方程中的21个未知数：pI00、pI10、pI01、pI20、pI11、pI02、pI30、pI21、pI12、pI03、pI40、pI31、pI22、pI13、pI04、pI50、pI41、pI32、pI23、pI14、pI05各自分别对应的具体值。然后再将上述pI00、pI10、……、pI05代入所述第一计算式中，则获得了确定了每个系数具体值的所述第一计算式。
同理，也可以所述第二计算式为基础确定出至少21个常数项不同的二十一元一次方程，采用解方程的方式解出对应的21个未知数：pQ00、pQ10、pQ01、pQ20、pQ11、pQ02、pQ30、pQ21、pQ12、pQ03、pQ40、pQ31、pQ22、pQ13、pQ04、pQ50、pQ41、pQ32、pQ23、pQ14、pQ05各自分别对应的具体值。然后再将上述pQ00、pQ10、……、pQ05代入所述第二计算式中，则获得了确定了每个系数具体值的所述第二计算式。
步骤103：将确定了每个系数具体值的所述第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的所述第二计算式作为Q电压计算式，且将所述I电压计算式和所述Q电压计算式存储在所述相控阵天线系统中。
在本步骤的执行过程中，可以将所述I电压计算式和所述Q电压计算式存储在相控阵天线系统的存储模块里，也可以存储在与所述相控阵天线系统连接的内存、移动存储盘、甚至云端中，只要是所述相控阵天线系统可以读取数据的装置、模块、设备，都可以用来存储所述I电压计算式和Q电压计计算式。
进一步地，在所述将所述I电压计算式和所述Q电压计算式存储在所述相控阵天线系统中后，所述方法还包括：
获得与所述相控阵天线系统对应的离轴角参数及旋转角参数；
基于所述离轴角参数及旋转角参数计算获得对应的相位参数为第一相位、幅度参数为第一幅度；
基于如权利要求1、2中任一权项所述的I电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一I电压参数值，以及基于如权利要求1、2中任一权项中所述的Q电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一Q电压参数值；
通过矢量调制器按照所述第一I电压参数值及所述第一Q电压参数值生成对应的IQ电压，以使所述相控阵天线系统发出具有所述第一相位及所述第一幅度的信号波束。
也就是说，在通过计算确定了所述I电压计算式和Q电压计算式后，相控阵天线系统在使用过程中，可以输入发射所需的波束信号对应的相控阵离轴角参数及旋转角参数，处理系统经过计算可以确定出与该离轴角参数及旋转角参数对应辐射出的波束信号的相位和幅度，也就是所述第一相位和所述第一幅度。进一步可将所述第一相位作为φ，将所述第一幅度作为A，分别代入x＝10-(A/20)*cosφ，y＝10-(A/20)*sinφ而计算出对应的x和y的具体值，然后再将x和y的具体值分别代入所述I电压计算式和Q电压计算式，从而计算出与所述第一相位和所述第一幅度对应的第一I电压参数值和第一Q电压参数值，最后再控制对应的矢量调制器按照第一I电压参数值和第一Q电压参数值生成对应的I电压和Q电压，从而也就能达到生成对应波束信号，完成整个矢量调制器的幅相控制功能。需要指出的是，如果相控阵天线系统中拥有多个阵元或者说拥有多个矢量调制器，那么处理系统具体可以根据输入的离轴角参数及旋转角参数计算出每个矢量调制器分别对应的需要调制生成的波束所具有的幅度参数和相位参数，而每个矢量调制器控制生成对应IQ电压的过程均可为上述过程。
进一步地，所述将确定了每个系数具体值的所述第一计算式作为I电压计算式进行存储，以及将确定了每个系数具体值的所述第二计算式作为Q电压计算式进行存储，包括：
将所述I电压计算式及所述Q电压计算式存储在所述相控阵天线系统的RAM内。
需要特别指出的是，本申请技术方案的处理过程优选采用FPGA来处理实现。也就是说，在确定了需要生成的波束信号所具有的所述第一相位和第一幅度后，可以具体通过FPGA处理芯片计算确定相控阵天线系统中每个矢量调制器具体需要调制生成的波束的相位和幅度，然后再通过FPGA中的大量DSP硬核资源，实现多线程同时计算处理，在短时间内即可确定出每个矢量调制器各自分别对应需要生成的IQ电压，再由FPGA控制这些矢量调制器分别按照各自对应的IQ电压参数完成幅相处理，最终实现对应波束信号的辐射输出。由于FPGA具有运算速度快、实时性高的功能特点，使得每个矢量调制器在确定其需要对应生成的IQ电压值的运算过程更加快速高效，非常适合于相控阵天线系统中多阵元、多矢量调制器同时协同工作以实现对应波束信号的辐射过程。
由此可见，本申请实施例中的技术方案首先通过测量采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，然后再基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的I电压参数和Q电压参数分别确定出第一计算式和第二计算式中的每个系数，然后再将确定了每个系数值的第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的第二计算式作为Q电压计算式进行存储。在相控阵天线系统的工作过程中可以通过输入的离轴角参数及旋转角参数换算成对应所需的幅相参数，即可由I电压计算式和Q电压计算式分别计算出对应所需的IQ电压进而实现幅相控制功能。本申请技术方案只需要实验获取少量采样点数据即可完成整个相控阵天线系统的矢量调制器幅相控制处理功能，不仅大大降低了相控阵天线系统的测试工作难度及工作量，同时也可以降低相控阵天线系统对存储器件的存储量要求和处理速度要求，具有降低相控阵天线系统复杂度，提高相控阵天线系统的幅相控制效率和响应效率的技术效果。
实施例二
请参考图2，本申请实施例二提供了一种电子设备，包括：
数据发送模块201，用以与相控阵天线系统的存储器连接；
电压采集模块202，用以在所述相控阵天线系统中的矢量调制器控制生成信号波束的过程中，采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，其中，所述幅相参数包括幅度参数与相位参数，每组I电压参数和Q电压参数用以控制生成对应的幅相参数；
处理器203，与所述电压采集模块连接，用以基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的I电压参数、以及第一计算式，确定出所述第一计算式中的每个系数：pI00、pI10、pI01、pI20、pI11、pI02、pI30、pI21、pI12、pI03、pI40、pI31、pI22、pI13、pI04、pI50、pI41、pI32、pI23、pI14、pI05的具体值，且基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的Q电压参数、以及第二计算式，确定出所述第二计算式中的pQ00、pQ10、pQ01、pQ20、pQ11、pQ02、pQ30、pQ21、pQ12、pQ03、pQ40、pQ31、pQ22、pQ13、pQ04、pQ50、pQ41、pQ32、pQ23、pQ14、pQ05的具体值；将确定了每个系数具体值的所述第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的所述第二计算式作为Q电压计算式，且控制所述数据发送模块将所述I电压计算式和所述Q电压计算式发送到所述相控阵天线系统的存储器中进行存储；
其中，所述第一计算式如下：
valI(x,y)＝pI00+pI10*x+pI01*y+pI20*x2+pI11*x*y+pI02*y2+pI30*x3+pI21*x2*y+pI12*x*y2+pI03*y3+pI40*x4+pI31*x3*y+pI22*x2y2+pI13*x*y3+pI04*y4+pI50*x5+pI41*x4*y+pI32*x3*y2+pI23*x2*y3+pI14*x*y4+pI05*y5；
所述第二计算式如下：
valQ(x,y)＝pQ00+pQ10*x+pQ01*y+pQ20*x2+pQ11*x*y+pQ02*y2+pQ30*x3+pQ21*x2*y+pQ12*x*y2+pQ03*y3+pQ40*x4+pQ31*x3*y+pQ22*x2y2+pQ13*x*y3+pQ04*y4+pQ50*x5+pQ41*x4*y+pQ32*x3*y2+pQ23*x2*y3+pQ14*x*y4+pQ05*y5；valI为I电压参数，valQ为Q电压参数，x＝10-(A/20)*cosφ，y＝10-(A/20)*sinφ，A为与valI或valQ对应的幅度参数值，φ为与valI或valQ对应的相位参数值。
进一步地，所述数据发送模块，用以与所述相控阵天线系统的RAM连接；
所述处理器203，用以控制所述数据发送模块将所述I电压计算式和所述Q电压计算式发送到所述RAM中进行存储。
具体来讲，所述处理器203可以是通用的中央处理器(CPU)，也可以是特定应用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)，还可以是一个或多个用于控制程序执行的集成电路。
进一步的，所述处理器203还可以包括存储器，存储器的数量可以是一个或多个。存储器可以包括只读存储器(英文：Read Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)和磁盘存储器。
前述图1实施例中的IQ电压计算参数的确定方法，其各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的电子设备，通过前述对IQ电压计算参数的确定方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中电子设备的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。
实施例三
请参考图3，本申请实施例三提供了一种相控阵天线装置，包括：
矢量调制器301；
存储装置302，用以存储如实施例二中所述的I电压计算式及所述Q电压计算式；
参数获取装置303，用以获得与所述相控阵天线系统对应的离轴角参数及旋转角参数；
处理装置304，用以基于所述离轴角参数及旋转角参数计算获得对应的相位参数为第一相位、幅度参数为第一幅度；基于所述I电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一I电压参数值，以及基于所述Q电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一Q电压参数值；控制所述矢量调制器按照所述第一I电压参数值及所述第一Q电压参数值生成对应的IQ电压，以使所述相控阵天线系统发出具有所述第一相位及所述第一幅度的信号波束。
进一步地，所述存储装置为RAM。
同样的，所述处理装置304可以是通用的中央处理器(CPU)，也可以是特定应用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)，还可以是一个或多个用于控制程序执行的集成电路。
进一步的，所述处理装置304还可以包括存储器，存储器的数量可以是一个或多个。存储器可以包括只读存储器(英文：Read Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)和磁盘存储器。
再进一步的，所述处理装置304包括FPGA处理芯片。
前述图1实施例中的IQ电压计算参数的确定方法，其各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的相控阵天线装置，通过前述对IQ电压计算参数的确定方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中相控阵天线装置的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。
实施例四
请参考图4，本申请实施例四提供了一种相控阵天线系统，包括：
矢量调制器401；
存储模块402；
处理模块403，分别与所述矢量调制器、所述存储模块连接，用以在所述矢量调制器控制生成信号波束的过程中，采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的I电压参数、以及第一计算式，确定出所述第一计算式中的每个系数：pI00、pI10、pI01、pI20、pI11、pI02、pI30、pI21、pI12、pI03、pI40、pI31、pI22、pI13、pI04、pI50、pI41、pI32、pI23、pI14、pI05的具体值，且基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的Q电压参数、以及第二计算式，确定出所述第二计算式中的pQ00、pQ10、pQ01、pQ20、pQ11、pQ02、pQ30、pQ21、pQ12、pQ03、pQ40、pQ31、pQ22、pQ13、pQ04、pQ50、pQ41、pQ32、pQ23、pQ14、pQ05的具体值；将确定了每个系数具体值的所述第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的所述第二计算式作为Q电压计算式，且将所述I电压计算式和所述Q电压计算式存储在所述存储模块中；基于预设的离轴角参数及旋转角参数计算获得对应的相位参数为第一相位、幅度参数为第一幅度；基于所述I电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一I电压参数值，以及基于所述Q电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一Q电压参数值；控制所述矢量调制器按照所述第一I电压参数值及所述第一Q电压参数值生成对应的IQ电压，以使所述相控阵天线系统发出具有所述第一相位及所述第一幅度的信号波束；
其中，所述幅相参数包括幅度参数与相位参数，每组I电压参数和Q电压参数用以控制生成对应的幅相参数；所述第一计算式如下：
valI(x,y)＝pI00+pI10*x+pI01*y+pI20*x2+pI11*x*y+pI02*y2+pI30*x3+pI21*x2*y+pI12*x*y2+pI03*y3+pI40*x4+pI31*x3*y+pI22*x2y2+pI13*x*y3+pI04*y4+pI50*x5+pI41*x4*y+pI32*x3*y2+pI23*x2*y3+pI14*x*y4+pI05*y5；
所述第二计算式如下：
valQ(x,y)＝pQ00+pQ10*x+pQ01*y+pQ20*x2+pQ11*x*y+pQ02*y2+pQ30*x3+pQ21*x2*y+pQ12*x*y2+pQ03*y3+pQ40*x4+pQ31*x3*y+pQ22*x2y2+pQ13*x*y3+pQ04*y4+pQ50*x5+pQ41*x4*y+pQ32*x3*y2+pQ23*x2*y3+pQ14*x*y4+pQ05*y5；valI为I电压参数，valQ为Q电压参数，x＝10-(A/20)*cosφ，y＝10-(A/20)*sinφ，A为与valI或valQ对应的幅度参数值，φ为与valI或valQ对应的相位参数值。
同样的，所述处理模块403可以是通用的中央处理器(CPU)，也可以是特定应用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)，还可以是一个或多个用于控制程序执行的集成电路。
进一步的，所述处理模块403还可以包括存储器，存储器的数量可以是一个或多个。存储器可以包括只读存储器(英文：Read Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)和磁盘存储器。
进一步地，所述相控阵天线系统还包括：
参数获取模块，用以获得所述离轴角参数及旋转角参数。
再进一步的，所述处理模块403包括FPGA处理芯片。
前述图1实施例中的IQ电压计算参数的确定方法，其各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的相控阵天线系统，通过前述对IQ电压计算参数的确定方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中相控阵天线系统的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。
本申请实施例还提供了一种计算机装置，所述装置包括处理设备，所述处理设备用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如实施例一所述方法的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例一所述方法的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。进一步地，本申请技术方案中的各个方法步骤可以颠倒，变换先后顺序而依然落入本申请所涵盖的发明范围中。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种IQ电压计算实现方法，应用于相控阵天线系统，其特征在于，包括：
在所述相控阵天线系统的矢量调制器控制生成信号波束的过程中，采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，其中，所述幅相参数包括幅度参数与相位参数，每组I电压参数和Q电压参数用以控制生成对应的幅相参数；
基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的I电压参数、以及第一计算式，确定出所述第一计算式中的每个系数：pI00、pI10、pI01、pI20、pI11、pI02、pI30、pI21、pI12、pI03、pI40、pI31、pI22、pI13、pI04、pI50、pI41、pI32、pI23、pI14、pI05的具体值，且基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的Q电压参数、以及第二计算式，确定出所述第二计算式中的pQ00、pQ10、pQ01、pQ20、pQ11、pQ02、pQ30、pQ21、pQ12、pQ03、pQ40、pQ31、pQ22、pQ13、pQ04、pQ50、pQ41、pQ32、pQ23、pQ14、pQ05的具体值；
将确定了每个系数具体值的所述第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的所述第二计算式作为Q电压计算式，且将所述I电压计算式和所述Q电压计算式存储在所述相控阵天线系统中；
其中，所述第一计算式如下：
valI(x,y)＝pI00+pI10*x+pI01*y+pI20*x2+pI11*x*y+pI02*y2+pI30*x3+pI21*x2*y+pI12*x*y2+pI03*y3+pI40*x4+pI31*x3*y+pI22*x2y2+pI13*x*y3+pI04*y4+pI50*x5+pI41*x4*y+pI32*x3*y2+pI23*x2*y3+pI14*x*y4+pI05*y5；
所述第二计算式如下：
valQ(x,y)＝pQ00+pQ10*x+pQ01*y+pQ20*x2+pQ11*x*y+pQ02*y2+pQ30*x3+pQ21*x2*y+pQ12*x*y2+pQ03*y3+pQ40*x4+pQ31*x3*y+pQ22*x2y2+pQ13*x*y3+pQ04*y4+pQ50*x5+pQ41*x4*y+pQ32*x3*y2+pQ23*x2*y3+pQ14*x*y4+pQ05*y5；valI为I电压参数，valQ为Q电压参数，x＝10-(A/20)*cosφ，y＝10-(A/20)*sinφ，A为与valI或valQ对应的幅度参数值，φ为与valI或valQ对应的相位参数值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述I电压计算式和所述Q电压计算式存储在所述相控阵天线系统中后，所述方法还包括：
获得与所述相控阵天线系统对应的离轴角参数及旋转角参数；
基于所述离轴角参数及旋转角参数计算获得对应的相位参数为第一相位、幅度参数为第一幅度；
基于所述I电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一I电压参数值，以及基于所述Q电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一Q电压参数值；
通过矢量调制器按照所述第一I电压参数值及所述第一Q电压参数值生成对应的IQ电压，以使所述相控阵天线系统发出具有所述第一相位及所述第一幅度的信号波束。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将确定了每个系数具体值的所述第一计算式作为I电压计算式进行存储，以及将确定了每个系数具体值的所述第二计算式作为Q电压计算式进行存储，包括：
将所述I电压计算式及所述Q电压计算式存储在所述相控阵天线系统的RAM内。
4.一种电子设备，其特征在于，包括：
数据发送模块，用以与相控阵天线系统的存储器连接；
电压采集模块，用以在所述相控阵天线系统中的矢量调制器控制生成信号波束的过程中，采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，其中，所述幅相参数包括幅度参数与相位参数，每组I电压参数和Q电压参数用以控制生成对应的幅相参数；
处理器，与所述电压采集模块连接，用以基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的I电压参数、以及第一计算式，确定出所述第一计算式中的每个系数：pI00、pI10、pI01、pI20、pI11、pI02、pI30、pI21、pI12、pI03、pI40、pI31、pI22、pI13、pI04、pI50、pI41、pI32、pI23、pI14、pI05的具体值，且基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的Q电压参数、以及第二计算式，确定出所述第二计算式中的pQ00、pQ10、pQ01、pQ20、pQ11、pQ02、pQ30、pQ21、pQ12、pQ03、pQ40、pQ31、pQ22、pQ13、pQ04、pQ50、pQ41、pQ32、pQ23、pQ14、pQ05的具体值；将确定了每个系数具体值的所述第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的所述第二计算式作为Q电压计算式，且控制所述数据发送模块将所述I电压计算式和所述Q电压计算式发送到所述相控阵天线系统的存储器中进行存储；
其中，所述第一计算式如下：
valI(x,y)＝pI00+pI10*x+pI01*y+pI20*x2+pI11*x*y+pI02*y2+pI30*x3+pI21*x2*y+pI12*x*y2+pI03*y3+pI40*x4+pI31*x3*y+pI22*x2y2+pI13*x*y3+pI04*y4+pI50*x5+pI41*x4*y+pI32*x3*y2+pI23*x2*y3+pI14*x*y4+pI05*y5；
所述第二计算式如下：
valQ(x,y)＝pQ00+pQ10*x+pQ01*y+pQ20*x2+pQ11*x*y+pQ02*y2+pQ30*x3+pQ21*x2*y+pQ12*x*y2+pQ03*y3+pQ40*x4+pQ31*x3*y+pQ22*x2y2+pQ13*x*y3+pQ04*y4+pQ50*x5+pQ41*x4*y+pQ32*x3*y2+pQ23*x2*y3+pQ14*x*y4+pQ05*y5；valI为I电压参数，valQ为Q电压参数，x＝10-(A/20)*cosφ，y＝10-(A/20)*sinφ，A为与valI或valQ对应的幅度参数值，φ为与valI或valQ对应的相位参数值。
5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述数据发送模块，用以与所述相控阵天线系统的RAM连接；
所述处理器，用以控制所述数据发送模块将所述I电压计算式和所述Q电压计算式发送到所述RAM中进行存储。
6.一种相控阵天线装置，其特征在于，包括：
矢量调制器；
存储装置，用以存储如权利要求4、5中任一权利要求所述的I电压计算式及所述Q电压计算式；
参数获取装置，用以获得与所述相控阵天线系统对应的离轴角参数及旋转角参数；
处理装置，用以基于所述离轴角参数及旋转角参数计算获得对应的相位参数为第一相位、幅度参数为第一幅度；基于所述I电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一I电压参数值，以及基于所述Q电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一Q电压参数值；控制所述矢量调制器按照所述第一I电压参数值及所述第一Q电压参数值生成对应的IQ电压，以使所述相控阵天线系统发出具有所述第一相位及所述第一幅度的信号波束。
7.如权利要求6所述的相控阵天线装置，其特征在于，所述存储装置为RAM。
8.如权利要求6所述的相控阵天线装置，其特征在于，所述处理装置包括：
FPGA处理芯片。
9.一种相控阵天线系统，其特征在于，包括：
矢量调制器；
存储模块；
处理模块，分别与所述矢量调制器、所述存储模块连接，用以在所述矢量调制器控制生成信号波束的过程中，采集获得与至少21组互不相同的幅相参数分别一一对应的21组I电压参数和Q电压参数，基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的I电压参数、以及第一计算式，确定出所述第一计算式中的每个系数：pI00、pI10、pI01、pI20、pI11、pI02、pI30、pI21、pI12、pI03、pI40、pI31、pI22、pI13、pI04、pI50、pI41、pI32、pI23、pI14、pI05的具体值，且基于所述21组互不相同的幅相参数、与所述21组互不相同的幅相参数一一对应的Q电压参数、以及第二计算式，确定出所述第二计算式中的pQ00、pQ10、pQ01、pQ20、pQ11、pQ02、pQ30、pQ21、pQ12、pQ03、pQ40、pQ31、pQ22、pQ13、pQ04、pQ50、pQ41、pQ32、pQ23、pQ14、pQ05的具体值；将确定了每个系数具体值的所述第一计算式作为I电压计算式，将确定了每个系数具体值的所述第二计算式作为Q电压计算式，且将所述I电压计算式和所述Q电压计算式存储在所述存储模块中；基于预设的离轴角参数及旋转角参数计算获得对应的相位参数为第一相位、幅度参数为第一幅度；基于所述I电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一I电压参数值，以及基于所述Q电压计算式确定出与所述第一相位、所述第一幅度对应的第一Q电压参数值；控制所述矢量调制器按照所述第一I电压参数值及所述第一Q电压参数值生成对应的IQ电压，以使所述相控阵天线系统发出具有所述第一相位及所述第一幅度的信号波束；其中，所述幅相参数包括幅度参数与相位参数，每组I电压参数和Q电压参数用以控制生成对应的幅相参数；所述第一计算式如下：
valI(x,y)＝pI00+pI10*x+pI01*y+pI20*x2+pI11*x*y+pI02*y2+pI30*x3+pI21*x2*y+pI12*x*y2+pI03*y3+pI40*x4+pI31*x3*y+pI22*x2y2+pI13*x*y3+pI04*y4+pI50*x5+pI41*x4*y+pI32*x3*y2+pI23*x2*y3+pI14*x*y4+pI05*y5；
所述第二计算式如下：
valQ(x,y)＝pQ00+pQ10*x+pQ01*y+pQ20*x2+pQ11*x*y+pQ02*y2+pQ30*x3+pQ21*x2*y+pQ12*x*y2+pQ03*y3+pQ40*x4+pQ31*x3*y+pQ22*x2y2+pQ13*x*y3+pQ04*y4+pQ50*x5+pQ41*x4*y+pQ32*x3*y2+pQ23*x2*y3+pQ14*x*y4+pQ05*y5；valI为I电压参数，valQ为Q电压参数，x＝10-(A/20)*cosφ，y＝10-(A/20)*sinφ，A为与valI或valQ对应的幅度参数值，φ为与valI或valQ对应的相位参数值。
10.如权利要求9所述的相控阵天线系统，其特征在于，所述相控阵天线系统还包括：
参数获取模块，用以获得所述离轴角参数及旋转角参数。
11.如权利要求9所述的相控阵天线系统，其特征在于，所述处理模块包括：
FPGA处理芯片。
12.一种计算机装置，其特征在于，所述装置包括处理设备，所述处理设备用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-3中任一权利要求所述方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述方法的步骤。
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