CN115001602B - 一种多通道接收机误差动态修正方法、系统、终端及介质 - Google Patents

一种多通道接收机误差动态修正方法、系统、终端及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多通道接收机误差动态修正方法、系统、终端及介质，涉及多通道接收机技术领域，其技术方案要点是：依据历史信号接收数据模拟生成天线测试信号；将天线测试信号反馈输入至多通道接收机中信号接收组件的起始节点；依据初始误差模型、测试误差模型求解第一误差系数、第二误差系数；依据第一误差系数对信号接收组件进行相位补偿修正，依据第二误差系数对多通道进行位补偿修。本发明使得源信号能够随着天线实时信号变化而适应性改变，有效降低了天线实时信号与源信号之间的差异；同时能够一次性分析得到信号接收组件误差和多通道误差，提高了多通道接收及误差修正的灵活性和准确性。

Description

一种多通道接收机误差动态修正方法、系统、终端及介质
技术领域
本发明涉及多通道接收机技术领域，更具体地说，它涉及一种多通道接收机误差动态修正方法、系统、终端及介质。
背景技术
多通道接收机是能够同时接收多路信号的接收机。随着现代通信的快速发展，多通道接收机在雷达、通信和电子对抗等领域的应用越来越广泛，其主要具有接收灵敏度高、瞬间带宽宽、处理速度快等优点，但与此同时，微小的干扰信号和内部环境变化也会对其高灵敏的接收系统产生严重的影响，例如，接收机硬件电路所形成的复杂电磁环境、硬件电路本身存在的精度缺陷、器件老化、内部温度变化等。
现有技术中已有对多通道接收机中的信号误差进行校准的技术。例如，公开号为CN108333556B的中国专利，其通过生成不同温度下的各测相通道所在信号接收组件的相位校正表，并在使用前对相位校正表进行误差修正，有利于提高相位校准精度，保证接收机的测向性能；但是，其仅仅考虑了温度因素对信号处理结果的影响，忽略了硬件老化和电磁环境干扰等因素所带来的实时影响。又例如，公开号为CN104316913B的中国专利，其采用分步法把校准分解为两个有效的步骤，分别对应通道间的同步误差校准和幅相误差校准，一次处理可以完成两项误差的分析和补偿；然而，同步误差校准和幅相误差校准的源信号不同，忽略了不同信号在信号接收组件与多通道中误差差异；此外，采用标准的源信号容易导致校准效果较差，如实际输入信号与标准的源信号差异性较大，无法对实际输入信号所存在的误差和延迟进行适应性补偿；另外，同步误差校准和幅相误差校准独立操作加大多通道接收机内部系统的复杂度。
因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的多通道接收机误差动态修正方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种多通道接收机误差动态修正方法、系统、终端及介质，使得源信号能够随着天线实时信号变化而适应性改变，有效降低了天线实时信号与源信号之间的差异；同时能够一次性分析得到信号接收组件误差和多通道误差，并实时、动态的对天线实时信号在信号接收组件和多通道中存在的误差进行补偿修正处理，提高了多通道接收及误差修正的灵活性和准确性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
第一方面，提供了一种多通道接收机误差动态修正方法，包括以下步骤：
获取距离当前时间节点至少一个间隔周期的历史信号接收数据，依据历史信号接收数据模拟生成天线测试信号；
将天线测试信号反馈输入至多通道接收机中信号接收组件的起始节点，天线测试信号经滤波放大处理、变频处理、A/D转换以及功分处理后得到测试信号接收数据；
将历史信号接收数据输入初始误差模型，以及将测试信号接收数据输入测试误差模型后联合求解得到表征信号接收组件误差的第一误差系数、表征多通道误差的第二误差系数；
对当前时间节点输入的天线实时信号，依据第一误差系数在信号接收组件中进行第一次相位补偿修正，以及依据第二误差系数在多通道中进行第二次相位补偿修正，得到修正后的信号处理结果。
进一步的，所述历史信号接收数据包括信号接收组件中的相位参数、多通道中的相位参数以及历史信号处理结果。
进一步的，所述初始误差模型的计算公式具体为：
Figure BDA0003631404060000021
其中，a表示信号接收组件中的相位参数；x表示第一误差系数；b表示多通道中的相位参数；yn表示多通道中第n个通道的第二误差系数；
Figure BDA0003631404060000022
表示多通道中第n个通道对应的历史信号处理结果。
进一步的，所述测试误差模型的计算公式具体为：
Figure BDA0003631404060000023
其中，
Figure BDA0003631404060000024
表示多通道中第n个通道对应的测试信号处理结果。
进一步的，所述第二误差系数的计算公式具体为：
Figure BDA0003631404060000025
其中，yi、yj分别表示多通道中第i、j个通道的第二误差系数；b表示多通道中的相位参数；
Figure BDA0003631404060000031
分别表示多通道中第i、j个通道对应的测试信号处理结果；
Figure BDA0003631404060000032
分别表示多通道中第i、j个通道对应的历史信号处理结果；n表示多通道中的通道数。
进一步的，所述第一误差系数的计算公式具体为：
Figure BDA0003631404060000033
其中，x表示第一误差系数；a表示信号接收组件中的相位参数。
进一步的，所述多通道中各个通道的输入信号幅相相等。
第二方面，提供了一种多通道接收机误差动态修正系统，包括：
信号生成模块，用于获取距离当前时间节点至少一个间隔周期的历史信号接收数据，依据历史信号接收数据模拟生成天线测试信号；
反馈测试模块，用于将天线测试信号反馈输入至多通道接收机中信号接收组件的起始节点，天线测试信号经滤波放大处理、变频处理、A/D转换以及功分处理后得到测试信号接收数据；
误差分析模块，用于将历史信号接收数据输入初始误差模型，以及将测试信号接收数据输入测试误差模型后联合求解得到表征信号接收组件误差的第一误差系数、表征多通道误差的第二误差系数；
补偿修正模块，用于对当前时间节点输入的天线实时信号，依据第一误差系数在信号接收组件中进行第一次相位补偿修正，以及依据第二误差系数在多通道中进行第二次相位补偿修正，得到修正后的信号处理结果。
第三方面，提供了一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的一种多通道接收机误差动态修正方法。
第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行可实现如第一方面中任意一项所述的一种多通道接收机误差动态修正方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提出的一种多通道接收机误差动态修正方法，以依据历史信号接收数据所生成的天线测试信号作为信号接收组件误差和多通道误差共同测试的源信号，使得源信号能够随着天线实时信号变化而适应性改变，有效降低了天线实时信号与源信号之间的差异；同时能够一次性分析得到信号接收组件误差和多通道误差，并实时、动态的对天线实时信号在信号接收组件和多通道中存在的误差进行补偿修正处理，提高了多通道接收及误差修正的灵活性和准确性；
2、本发明通过初始误差模型、测试误差模型进行创新设计，仅需依据天线测试信号经过任意两个不同通道处理后的测试信号接收数据，就可以联合求解得到第一误差系数和第二误差系数，整体反馈控制和误差修正处理实现简单，利于推广应用；
3、本发明依据第一误差系数和第二误差系数进行误差修正时，天线实时信号的处理过程不会中断或延时，保证了多通道接收机的工作效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1是本发明实施例中的工作原理图；
图2是本发明实施例中的系统框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：一种多通道接收机误差动态修正方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1：获取距离当前时间节点至少一个间隔周期的历史信号接收数据，依据历史信号接收数据模拟生成天线测试信号；
S2：将天线测试信号反馈输入至多通道接收机中信号接收组件的起始节点，天线测试信号经滤波放大处理、变频处理、A/D转换以及功分处理后得到测试信号接收数据；
S3：将历史信号接收数据输入初始误差模型，以及将测试信号接收数据输入测试误差模型后联合求解得到表征信号接收组件误差的第一误差系数、表征多通道误差的第二误差系数；
S4：对当前时间节点输入的天线实时信号，依据第一误差系数在信号接收组件中进行第一次相位补偿修正，以及依据第二误差系数在多通道中进行第二次相位补偿修正，得到修正后的信号处理结果。
本发明以依据历史信号接收数据所生成的天线测试信号作为信号接收组件误差和多通道误差共同测试的源信号，使得源信号能够随着天线实时信号变化而适应性改变，有效降低了天线实时信号与源信号之间的差异；同时能够一次性分析得到信号接收组件误差和多通道误差，并实时、动态的对天线实时信号在信号接收组件和多通道中存在的误差进行补偿修正处理，提高了多通道接收及误差修正的灵活性和准确性。
历史信号接收数据包括但不限于信号接收组件中的相位参数、多通道中的相位参数以及历史信号处理结果。测试信号接收数据与历史信号接收数据中的数据类型一致。
初始误差模型的计算公式具体为：
Figure BDA0003631404060000051
其中，a表示信号接收组件中的相位参数；x表示第一误差系数；b表示多通道中的相位参数；yn表示多通道中第n个通道的第二误差系数；
Figure BDA0003631404060000052
表示多通道中第n个通道对应的历史信号处理结果。
测试误差模型的计算公式具体为：
Figure BDA0003631404060000053
其中，
Figure BDA0003631404060000054
表示多通道中第n个通道对应的测试信号处理结果。
本发明通过初始误差模型、测试误差模型进行创新设计，仅需依据天线测试信号经过任意两个不同通道处理后的测试信号接收数据，就可以联合求解得到第一误差系数和第二误差系数，整体反馈控制和误差修正处理实现简单，利于推广应用。
联合求解后，第二误差系数的计算公式具体为：
Figure BDA0003631404060000055
其中，yi、yj分别表示多通道中第i、j个通道的第二误差系数；b表示多通道中的相位参数；
Figure BDA0003631404060000056
分别表示多通道中第i、j个通道对应的测试信号处理结果；
Figure BDA0003631404060000057
分别表示多通道中第i、j个通道对应的历史信号处理结果；n表示多通道中的通道数。
依据第二误差系数的计算结果，第一误差系数的计算公式具体为：
Figure BDA0003631404060000058
其中，x表示第一误差系数；a表示信号接收组件中的相位参数。
需要说明的是，本发明中主要适应于多通道中各个通道的输入信号幅相相等的接收机。此外，本发明除了单独进行相位修正，还可以适应于幅相修正处理。
实施例2：一种多通道接收机误差动态修正系统，该系统用于实现实施例1中所记载的一种多通道接收机误差动态修正方法，如图2所示，包括信号生成模块、反馈测试模块、误差分析模块和补偿修正模块。
其中，信号生成模块，用于获取距离当前时间节点至少一个间隔周期的历史信号接收数据，依据历史信号接收数据模拟生成天线测试信号。反馈测试模块，用于将天线测试信号反馈输入至多通道接收机中信号接收组件的起始节点，天线测试信号经滤波放大处理、变频处理、A/D转换以及功分处理后得到测试信号接收数据。误差分析模块，用于将历史信号接收数据输入初始误差模型，以及将测试信号接收数据输入测试误差模型后联合求解得到表征信号接收组件误差的第一误差系数、表征多通道误差的第二误差系数。补偿修正模块，用于对当前时间节点输入的天线实时信号，依据第一误差系数在信号接收组件中进行第一次相位补偿修正，以及依据第二误差系数在多通道中进行第二次相位补偿修正，得到修正后的信号处理结果。
工作原理：本发明以依据历史信号接收数据所生成的天线测试信号作为信号接收组件误差和多通道误差共同测试的源信号，使得源信号能够随着天线实时信号变化而适应性改变，有效降低了天线实时信号与源信号之间的差异；同时能够一次性分析得到信号接收组件误差和多通道误差，并实时、动态的对天线实时信号在信号接收组件和多通道中存在的误差进行补偿修正处理，提高了多通道接收及误差修正的灵活性和准确性。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多通道接收机误差动态修正方法，其特征是，包括以下步骤：
获取距离当前时间节点至少一个间隔周期的历史信号接收数据，依据历史信号接收数据模拟生成天线测试信号；
将天线测试信号反馈输入至多通道接收机中信号接收组件的起始节点，天线测试信号经滤波放大处理、变频处理、A/D转换以及功分处理后得到测试信号接收数据；
将历史信号接收数据输入初始误差模型，以及将测试信号接收数据输入测试误差模型后联合求解得到表征信号接收组件误差的第一误差系数、表征多通道误差的第二误差系数；
对当前时间节点输入的天线实时信号，依据第一误差系数在信号接收组件中进行第一次相位补偿修正，以及依据第二误差系数在多通道中进行第二次相位补偿修正，得到修正后的信号处理结果；
所述初始误差模型的计算公式具体为：
Figure FDA0004148177890000011
其中，a表示信号接收组件中的相位参数；x表示第一误差系数；b表示多通道中的相位参数；yn表示多通道中第n个通道的第二误差系数；
Figure FDA0004148177890000012
表示多通道中第n个通道对应的历史信号处理结果；
所述测试误差模型的计算公式具体为：
Figure FDA0004148177890000013
其中，
Figure FDA0004148177890000014
表示多通道中第n个通道对应的测试信号处理结果。
2.根据权利要求1所述的一种多通道接收机误差动态修正方法，其特征是，所述历史信号接收数据包括信号接收组件中的相位参数、多通道中的相位参数以及历史信号处理结果。
3.根据权利要求1所述的一种多通道接收机误差动态修正方法，其特征是，所述第二误差系数的计算公式具体为：
Figure FDA0004148177890000021
其中，yi、yj分别表示多通道中第i、j个通道的第二误差系数；b表示多通道中的相位参数；
Figure FDA0004148177890000022
分别表示多通道中第i、j个通道对应的测试信号处理结果；
Figure FDA0004148177890000023
分别表示多通道中第i、j个通道对应的历史信号处理结果；n表示多通道中的通道数。
4.根据权利要求3所述的一种多通道接收机误差动态修正方法，其特征是，所述第一误差系数的计算公式具体为：
Figure FDA0004148177890000024
其中，x表示第一误差系数；a表示信号接收组件中的相位参数。
5.根据权利要求1所述的一种多通道接收机误差动态修正方法，其特征是，所述多通道中各个通道的输入信号幅相相等。
6.一种多通道接收机误差动态修正系统，其特征是，包括：
信号生成模块，用于获取距离当前时间节点至少一个间隔周期的历史信号接收数据，依据历史信号接收数据模拟生成天线测试信号；
反馈测试模块，用于将天线测试信号反馈输入至多通道接收机中信号接收组件的起始节点，天线测试信号经滤波放大处理、变频处理、A/D转换以及功分处理后得到测试信号接收数据；
误差分析模块，用于将历史信号接收数据输入初始误差模型，以及将测试信号接收数据输入测试误差模型后联合求解得到表征信号接收组件误差的第一误差系数、表征多通道误差的第二误差系数；
补偿修正模块，用于对当前时间节点输入的天线实时信号，依据第一误差系数在信号接收组件中进行第一次相位补偿修正，以及依据第二误差系数在多通道中进行第二次相位补偿修正，得到修正后的信号处理结果；
所述初始误差模型的计算公式具体为：
Figure FDA0004148177890000031
其中，a表示信号接收组件中的相位参数；x表示第一误差系数；b表示多通道中的相位参数；yn表示多通道中第n个通道的第二误差系数；
Figure FDA0004148177890000032
表示多通道中第n个通道对应的历史信号处理结果；
所述测试误差模型的计算公式具体为：
Figure FDA0004148177890000033
其中，
Figure FDA0004148177890000034
表示多通道中第n个通道对应的测试信号处理结果。
7.一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任意一项所述的一种多通道接收机误差动态修正方法。
8.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征是，所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-5中任意一项所述的一种多通道接收机误差动态修正方法。
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