【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及天線，尤其涉及一種數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法、裝置及設備。
技術介紹
1、在數字相控陣接收通道相位非線性測量領域，現有的技術方案主要包括以下幾種常見的做法：
2、傳統的測量方法通常基于矢量網絡分析儀。這種方法通過向被測系統發送特定的測試信號，并測量反射或傳輸信號的幅度和相位信息來評估相位非線性。然而，它在應用于數字相控陣接收通道時存在明顯的局限性。矢量網絡分析儀主要適用于測量線性、無源的網絡，對于包含模數混合系統及變頻系統的數字相控陣接收通道，它無法直接測量相位非線性。此外，這種方法的測試效率較低，需要逐個頻率點進行測量，并且成本高昂，因為矢量網絡分析儀本身是一種高精度、高成本的儀器。
3、另一種現有技術是基于數字域的相位非線性測量方法。這種方法通常需要高采樣率的模數轉換器(adc)和高性能的數字信號處理(dsp)硬件。它首先對輸入信號進行高速采樣，然后通過復雜的數字信號處理算法來計算相位非線性。然而，這種方法對硬件要求較高，不僅需要adc具有極短的采樣間隔，還需要強大的dsp來處理大量的數據。這不僅增加了系統的復雜性，還提高了成本。此外，由于采樣間隔短，對系統的時鐘精度和穩定性要求也很高，否則會引入額外的測量誤差。
4、因此，現有技術在測量數字相控陣接收通道相位非線性時，存在無法直接測量模數混合及變頻系統相位非線性、測試效率低、成本高昂、對硬件要求高以及采樣間隔短導致系統復雜等問題，難以滿足實際應用中對數字相控陣接收通道相位非線性高效、準確且低成本測量的需求。>
技術實現思路
1、本專利技術實施例提供一種數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法、裝置及設備，能夠實現對數字相控陣接收通道相位非線性高效、準確且低成本測量。
2、本專利技術一實施例提供一種數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，包括：
3、產生多個不同中心頻率的基帶線性調頻信號，并對每個基帶線性調頻信號進行單獨的數模轉換、上變頻、濾波及信號放大處理，得到寬帶射頻線性調頻信號集合；
4、將寬帶射頻線性調頻信號集合中的各個信號同時輸入數字相控陣接收通道，以通過接收通道對每個輸入信號進行獨立的下變頻、濾波、信號放大及數字化預處理，得到多路基帶i/q數據集合；
5、根據數字相控陣接收通道的實時總延時，動態地對基帶i/q數據集合中的每個信號數據進行整數倍時鐘周期延時，得到延時線性調頻信號集合；
6、根據多路基帶i/q數據集合和延時線性調頻信號集合，并通過峰值搜尋算法模型，測得到相關峰數據集合中的每個數據的峰值位置；
7、根據相關峰數據集合中的每個數據的峰值位置，計算得到相位差集合；
8、采用去斜算法對所述相位差集合進行一階線性分量和直流分量的去除，得到數字相控陣接收通道的相位非線性集合。
9、作為上述方案的改進，所述根據多路基帶i/q數據集合和延時線性調頻信號集合，并通過峰值搜尋算法模型，預測得到相關峰數據集合中的每個數據的峰值位置，包括：
10、將多路基帶i/q數據集合中的每個信號數據與對應的延時線性調頻信號集合中的信號進行多維互相關運算，得到相關峰數據集合；
11、通過峰值搜尋算法模型對相關峰數據集合中的每個數據進行峰值搜尋，預測得到每個數據的峰值位置。
12、作為上述方案的改進，所述根據相關峰數據集合中的每個數據的峰值位置，計算得到相位差集合，包括：
13、在相關峰數據集合中的每個數據的峰值位置進行插值運算，得到峰值處的延時集合；
14、基于延時集合和動態整數倍延時，生成同步線性調頻信號集合；
15、對同步線性調頻信號集合和多路基帶i/q數據集合兩者中的對應信號數據分別進行相位計算，得到所述兩者的相位計算結果集合；
16、根據所述兩者的相位計算結果集合，計算得到所述兩者的相位差集合。
17、作為上述方案的改進，所述采用去斜算法對所述相位差集合進行一階線性分量和直流分量的去除，得到數字相控陣接收通道的相位非線性集合，包括：
18、對相位差集合δφ＝{δφ1(n)，δφ2(n)，...，δφn(n)}進行快速傅里葉變換，得到頻域表示δφ(f)；其中，設δφi(n)的離散傅里葉變換為δφi(f)，則n為數據長度，即相位差集合中數據點的數量；f為頻率變量，用于頻域分析；n表示時域中的離散時間點索引；δφi(n)表示相位差集合中的第i個相位差數據在時域的離散時間點n處的值；δφi(f)表示第i個相位差數據經過離散傅里葉變換后在頻域對應頻率f處的值；δφ(f)表示整個相位差集合經過離散傅里葉變換后在頻域對應頻率f處的值，是所有δφi(f)的總和；
19、分析頻域數據以確定一階線性分量和直流分量的特征；其中，直流分量特征：在f＝0處的幅度值δφ(0)即為直流分量的幅度；一階線性分量特征：觀察頻域數據在低頻部分的變化趨勢；設一階線性分量在頻域中表現為a1f+b1的形式，通過對低頻部分的數據進行擬合來確定系數a1和b1；a1表示一階線性分量在頻域中表現的斜率，b1是一個常數項；
20、設計高通濾波器去除直流分量：其中，高通濾波器傳遞函數為其中fcutoff為高通濾波器的截止頻；經過高通濾波器濾波后的頻域數據為δφfiltered(f)＝δφ(f)hhp(f)；hhp(f)為高通濾波器的傳遞函數；f是輸入頻率；當輸入頻率f＞fcutoff時，傳遞函數值為1，表示該頻率的輸入信號幾乎無衰減地通過濾波器；當f≤fcutoff時，傳遞函數值為0，表示該頻率的輸入信號被完全衰減；
21、設計線性相位濾波器去除一階線性分量：其中，線性相位濾波器的傳遞函數設計為hlp(f)＝exp(-j2π(a2f+b2))，hlp(f)為線性相位濾波器的傳遞函數；其中a2是一個與頻率相關的系數，b2是需要去除的一階線性分量的斜率估計值，通過對低頻部分頻率點進行線性擬合得到；該傳遞函數的設計目的是根據一階線性分量的斜率進行調整，以去除一階線性分量；其中系數a2＝-a1，b2根據需要進行調整以確保濾波器的線性相位特性；濾波后的頻域數據再次經過該濾波器得到δφfinal(f)＝δφfiltered(f)hlp(f)；
22、對δφfinal(f)進行逆快速傅里葉變換得到去斜后的時域數據δφdeskewed(n)，從而得到去除一階線性分量和直流分量后的數字相控陣接收通道的相位非線性數據，計算公式為：
23、作為上述方案的改進，所述產生多個不同中心頻率的基帶線性調頻信號，并對每個基帶線性調頻信號進行單獨的數模轉換、上變頻、濾波及信號放大處理，得到寬帶射頻線性調頻信號集合，包括：
24、利用信號生成模塊，產生多個不同中心頻率的基帶線性調頻信號；對于其中的每個基帶線性調頻信號ai(t)，其表達式為ai表示第i個信號的幅度，它決定了信號的強度大小，幅度的選擇根據實際需求和系統的動態范圍來確定；f本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，其特征在于，所述根據多路基帶I/Q數據集合和延時線性調頻信號集合，并通過峰值搜尋算法模型，預測得到相關峰數據集合中的每個數據的峰值位置，包括：
3.如權利要求1所述的數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，其特征在于，所述根據相關峰數據集合中的每個數據的峰值位置，計算得到相位差集合，包括：
4.如權利要求1所述的數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，其特征在于，所述采用去斜算法對所述相位差集合進行一階線性分量和直流分量的去除，得到數字相控陣接收通道的相位非線性集合，包括：
5.如權利要求1所述的數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，其特征在于，所述產生多個不同中心頻率的基帶線性調頻信號，并對每個基帶線性調頻信號進行單獨的數模轉換、上變頻、濾波及信號放大處理，得到寬帶射頻線性調頻信號集合，包括：
6.如權利要求1所述的數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，其特征在于，所述將寬帶射頻線性調頻
7.如權利要求1所述的數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，其特征在于，所述根據數字相控陣接收通道的實時總延時，動態地對基帶I/Q數據集合中的每個信號數據進行整數倍時鐘周期延時，得到延時線性調頻信號集合，包括：
8.一種數字相控陣接收通道相位非線性的測量裝置，其特征在于，包括：
9.一種數字相控陣接收通道相位非線性的測量設備，其特征在于，包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中且被配置為由所述處理器執行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1至7中任意一項所述的數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法。
...【技術特征摘要】
1.一種數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，其特征在于，所述根據多路基帶i/q數據集合和延時線性調頻信號集合，并通過峰值搜尋算法模型，預測得到相關峰數據集合中的每個數據的峰值位置，包括：
3.如權利要求1所述的數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，其特征在于，所述根據相關峰數據集合中的每個數據的峰值位置，計算得到相位差集合，包括：
4.如權利要求1所述的數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，其特征在于，所述采用去斜算法對所述相位差集合進行一階線性分量和直流分量的去除，得到數字相控陣接收通道的相位非線性集合，包括：
5.如權利要求1所述的數字相控陣接收通道相位非線性的測量方法，其特征在于，所述產生多個不同中心頻率的基帶線性調頻信號，并對每個基帶線性調頻信號進行單獨的數模轉換、上變頻、濾波及信號放大處理，得到寬帶射頻...
【專利技術屬性】
技術研發人員：丁嫣然，任波，于家偉，
申請(專利權)人：南京華成微波技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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