高精度多通道相參信號源系統測量與校準技術(shù)

　　多通道相參信號測量與校準方法

　　為了對多通道相參信號源系統中各個(gè)通道的相位進(jìn)行靈活而精確地設置，需要對相參系統進(jìn)行精確地相參測量和校準，其主要目的是測量并補償由于各路信號源射頻通道路徑時(shí)延和初始相位不同帶來(lái)的相參誤差。對此，我們采用了基于信號相關(guān)處理的相參測量與校準方法。以?xún)陕废鄥⑿盘?img class="" height="19" alt="" width="28" src="http://editerupload.eepw.com.cn/201102/24fcb3cc6854ad8807045d28f5b90d6f.jpg" />和為例，設基帶信號表達式為

　　(1)

　　其中，為實(shí)信號包絡(luò )，?；鶐盘柦?jīng)過(guò)信號源射頻調制，等效于基帶信號頻譜由零頻率搬移到載頻 ，同時(shí)由于射頻通路的時(shí)延和初相不同，在將會(huì )在射頻信號上引入固定相位偏移。假設兩路相參信號源的射頻通路之間存在路徑延時(shí)差，兩相參信號的射頻復信號形式可以表示為

　　(2)

　　其中是兩相參信號源的射頻通路初始相位。根據上式可知，由路徑時(shí)延誤差 引起的相參信號誤差包括兩項：一是基帶信號的包絡(luò )誤差和相位誤差，分別是 ;二是射頻信號的相位誤差。因此，多通道相參信號測量與校準的關(guān)鍵就在于如何精確地測量出上述誤差并予以補償。

　　(1) 基帶信號誤差項的測量與校準

　　對于基帶信號誤差項的測量與校準，我們首先通過(guò)測量?jì)陕?多路)相參信號的包絡(luò )延時(shí)得到路徑延時(shí)誤差，然后通過(guò)對基帶信號進(jìn)行延時(shí)補償實(shí)現校準。

　　包絡(luò )延時(shí)的測量有許多種有效地方法，我們采用經(jīng)典的信號相關(guān)法進(jìn)行測量：

　　(3)

　　上式中當且僅當達到最大值，因此可以通過(guò)檢測相關(guān)函數的峰值位置得到包絡(luò )延時(shí) 的測量值。

　　利用測量得到的重新產(chǎn)生第二通道的基帶信號

　　(4)

　　于是，經(jīng)過(guò)基帶延時(shí)誤差校準的第二通道相參信號表達式為

　　(5)

　　當包絡(luò )延時(shí)測量精度滿(mǎn)足精度要求的時(shí)候，我們可以認為中的基帶信號誤差被完全校準，僅剩余射頻相位誤差。

　　(2) 射頻信號相位誤差的測量與校準

　　對于與，由于兩信號的包絡(luò )已經(jīng)對齊，因此射頻相位誤差的測量可通過(guò)測量?jì)尚盘?時(shí)刻互相關(guān)函數的相位獲得

　　(6)

　　射頻相位誤差的校準可以通過(guò)在第二通道基帶信號中加入相位補償實(shí)現。同時(shí)，我們通過(guò)加入額外的任意固定相位使得兩相參信號具有任意的固定相位差

　　(7)

　　因此經(jīng)過(guò)射頻相位誤差校準后的第二通道相參信號表達式為

　　 (8)

　　當與估計精度滿(mǎn)足精度要求時(shí)，我們認為與相參，并且具有固定的相位差。