罗兰C脉冲发射系统闭环校准方法与流程

本发明涉及无线电发射机领域，尤其涉及一种罗兰c脉冲发射系统闭环校准方法。

背景技术：

双曲线导航系统(hyperbolicnavigationsystem)是利用双曲线位置线实现导航定位的无线电导航系统。国内又称为罗兰c系统导航系统。

目前，我国罗兰c导航系统发射机一般采用电子管预失真分布参数网络式设计，波形参数和载频相位难以精确控制，发射机工作不够稳定。在不同环境下系统失真程度不同，很难找到标准的预失真参数，而且没有数字调制发播功能，授时信号没有时间编码信息，接收时需要借助短波或其它定时手段进行粗同步才能达到长波定时的目的，接收过程比较复杂，因而长波授时民用化普及进度缓慢。

技术实现要素：

本发明的目的是基于数字技术的实时闭环校准方法，提供一种可根据天线电流信号对功放单元工作状态进行动态调整，以确保发射机输出波形为标准罗兰c脉冲波形的发射机闭环校准方法。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种罗兰c脉冲发射系统闭环校准方法，用于校准罗兰c脉冲发射系统的预失真参数，包括如下步骤：

步骤一，进入校准模式；

步骤二，采集发射机天线端发射的脉冲组信号，并经模数转换处理；

步骤三，经同步算法找到所有单脉冲信号起始位置；

步骤四，计算单脉冲信号中每个周期的周期最大值；

步骤五，将周期最大值换算成对应的功放单元数量，即反馈样值；

步骤六，比较每个周期反馈样值与本地标准样值；通过依次调整每个周期校准样值，使所述周期的反馈样值与本地标准样值相等或相近；

步骤七，将校准样值发送到信号处理模块，功放单元重新分配；

步骤八，重复上述步骤二至七，直至所有周期的反馈样值与本地标准样值相等或相近；

步骤九，完成校准，退出校准模式。

作为本发明一种优选，所述步骤四中，首先计算脉冲组信号中第一单脉冲信号的26个周期幅度最大值，将所述26个周期幅度最大值存储；然后计算第二单脉冲信号的26个周期幅度最大值，将第二单脉冲信号的26个周期幅度最大值与第一单脉冲信号的26个周期幅度最大值分别相加取平均值，得到26个周期幅度平均值，将所述26个周期幅度平均值存储；然后计算第三单脉冲信号的26个周期幅度最大值，将第三单脉冲信号的26个周期幅度最大值与所述26个周期幅度平均值再次分别相加取平均值，依次类推，完成得到所述脉冲组信号中所有单脉冲信号的26个周期幅度平均值，作为单脉冲信号中26个周期的周期最大值。

作为本发明一种优选，所述步骤五中，第n个周期的对应的功放单元数量xn通过下式计算：

其中，a为罗兰c脉冲发射系统中功放单元总数，yn为第n个周期的周期最大值，y7为第7周期的周期最大值。

作为本发明一种优选，所述步骤六中，反馈样值与本地标准样值比较结果通过人机交互界面显示，校准样值的通过人机交互界面直接设定。

作为本发明一种优选，所述步骤九退出校准模式后，功放单元分配方案自动保存在存储芯片中，罗兰c脉冲发射系统下次开机自动调取。

本发明的有益效果是：

本发明的校准方法通用性强，能够针对不同发射机功放单元性能和外电环境设定匹配预失真参数；校准效率高，自动闭环校准，校准精度可达10微秒；校准方法人机交互友好，操作方便快捷，实时显示校准效果；校准结果掉电保存，下次开机后自动调取，节省调试时间。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为罗兰c脉冲组波形图；

图2为罗兰c单脉冲波形图；

图3为本发明实施例的方法流程图；

图4为本发明实施例步骤六中人机交互示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一个罗兰c脉冲组包括9个单脉冲信号，每个单脉冲的延续时间约为260微秒，其前8个单脉冲间隔为1毫秒，第8个单脉冲和第9个单脉冲的间隔2毫秒。罗兰c脉冲组之间的间隔为60ms。

其中每个单脉冲波形如图2所示，信号频率为100khz，即周期为10微秒，幅度呈指数变化。因每个单脉冲的延续时间约为260微秒，所以每个单脉冲包含26个周期的100khz信号，对于信号的闭环校准主要体现在该26个周期的幅度校准。

图3为本发明实施例中一种罗兰c脉冲发射系统闭环校准方法，用于校准罗兰c脉冲发射系统的预失真参数，包括如下步骤：

步骤一，操作人员通过观察发射机拟合的输出波形决定是否需要校准，如果信号失真比较严重或指标恶化，操作人员可通过人机交互功能的触摸显示屏的进入校准模式；

步骤二，进入校准模式后，发射机信号处理模块自动产生标准罗兰c脉冲并通过天线端发射出去。将天线端发射的罗兰c脉冲组信号经过a/d采样后进入信号处理模块。

步骤三，信号处理模块信号采用同步算法找到所有9个单脉冲信号起始位置，即每个单脉冲信号对应的26个周期中第一个周期位置。

步骤四，首先计算脉冲组信号中第一单脉冲信号的26个周期幅度最大值，将所述26个周期幅度最大值存储；然后计算第二单脉冲信号的26个周期幅度最大值，将第二单脉冲信号的26个周期幅度最大值与第一单脉冲信号的26个周期幅度最大值分别相加取平均值，得到26个周期幅度平均值，将所述26个周期幅度平均值存储；然后计算第三单脉冲信号的26个周期幅度最大值，将第三单脉冲信号的26个周期幅度最大值与所述26个周期幅度平均值再次分别相加取平均值，依次类推，完成得到所述脉冲组信号中所有单脉冲信号的26个周期幅度平均值，作为单脉冲信号中26个周期的周期最大值。

步骤五，将周期最大值换算成对应的功放单元数量，即反馈样值；第n个周期的对应的功放单元数量xn通过下式计算：

其中，a为罗兰c脉冲发射系统中功放单元总数，yn为第n个周期的周期最大值，y7为第7周期的周期最大值。

例如发射机共120个功放，因罗兰c脉冲的第七个周期是幅度最大处，所以第七个周期对应120个功放，其他周期的最大值按同样比例换算成对应的功放数，假设第七个周期最大值为6000，第一个周期最大值为300，则第一个周期对应的功放数为120*300/6000＝6。

步骤六，比较每个周期反馈样值与本地标准样值，并通过人机交互界面的触摸显示屏进行显示，如图4所示。

调试人员根据这组反馈数值和本地标准样值进行比较，因为信号经过功放和天线所造成的失真不是线性失真，所以即使在某个周期上失真比较严重，实际上是后面几个周期叠加的效果，不能单纯的校正某个周期，应考虑到功放特性、失真叠加及延时等因素，手动在屏幕上操作校准样值的加或减，举个例子，如果发现反馈样值的第三个周期数值比本地标准样值小，则手动增加第一第二周期的校准样值。直到反馈样值和本地样值尽量相等或接近，以达到纠正失真的效果。

步骤七，调整好校准样值后，需在屏幕上点击“确定校正”，此时，触摸显示屏会把校准样值再发送回信号处理模块。如果不按“确定校正”，新的校准值不会生效，这是防止误操作的保护措施。信号处理模块接收到校准样值后，重新计算功放分配方案，后端功放单元重新排列组合，拟合出校正后的罗兰c波形信号经天线发射。

步骤八，重复上述步骤二至七，直至所有周期的反馈样值与本地标准样值相等或相近，此时说明已找到适合发射机当前状态的预失真参数，发射机可以正常使用。

步骤九，完成校准，退出校准模式，进入正常发播模式。在正常模式下，功放单元分配方案自动保存在存储芯片中，罗兰c脉冲发射系统下次开机自动调取。

所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。