DBF通道相位校正的工程實(shí)現方法

　　校正部分如圖 2虛線(xiàn)框中所示，包含相位測量模塊，相位校正因子生成模塊以及相位校正模塊。工作過(guò)程為：在系統剛開(kāi)始工作時(shí)，從微波前端接入自檢信號，設置相位校正使能為有效。經(jīng)過(guò)一小段時(shí)間后系統將各通道之間的相位差保存下來(lái)，作為接下來(lái)實(shí)際工作時(shí)通道相位校正的依據。

　　相位測量模塊采用CORDIC算法，先求得4路正交變換后的復信號的相位并進(jìn)一步求得相對第1通道的相位差，為使結果更穩定，取多個(gè)結果的均值。

　　CORDIC的實(shí)現方法分為迭代結構和流水線(xiàn)結構。為了提高速度，在本應用中采用流水線(xiàn)結構。流水線(xiàn)級數越多，精度越高，所用資源也越多。在本應用中采用7級流水線(xiàn)結構，誤差小于1°，其誤差仿真結果如圖3所示。

　　相位校正因子生成模塊采用查表法：-180°~180°按等間距取256個(gè)角度，并求得其正余弦值，各量化為8Bit數據，存到深度為256的ROM中。當測得相位差均值后，便可直接在表中查到其對應的相位補償值。

　　相位校正模塊將得到的相位校正因子與相應通道的數據相乘，從而使相位偏差得到校正。

　　3 仿真結果

　　仿真條件：系統有4個(gè)通道，采樣率為500MHz，信號波長(cháng)為λ，相鄰天線(xiàn)陣元間距d=0.4·λ，經(jīng)微波下變頻后的中頻信號頻率為319MHz;相位測量模塊CORDIC流水線(xiàn)為7級，其輸出為取128個(gè)相對通道1的相位差的均值;4個(gè)通道的相對于通道1的相位差分別為[0°-10°-20°25°];束波預期指向為0°。下面為仿真結果如圖4-6所示。

　　仿真分析：如圖 5及圖 6，經(jīng)過(guò)相位校正后，4通道相位基本一致，最終波束合成方向圖指向與預期指向一致;而未進(jìn)行通道相位校正進(jìn)行的波束合成，波束指向存在偏差，波束合成的增益與相位校正后的波束合成增益相比稍小一些，而且副瓣稍大。

　　4 結語(yǔ)

　　本文介紹了數字波束合成的基本原理、工程實(shí)現方法以及仿真結果。該方法已在硬件平臺中得到應用，具有一定的的參考價(jià)值。但本方法也存在只適用于窄帶系統的局限性，如果要在寬帶系統中應用還需進(jìn)一步探討更有效的方法。

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