一种多通道接收机实时误差补偿方法、系统、终端及介质与流程

1.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实时误差补偿方法、系统、终端及介质。


背景技术：

2.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。
3.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。(1)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。(2)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。(3)现有技术中部分还采用数据拟合的方式对误差情况进行预测，简化了接收机运行的复杂程度，但其主要适应于温度环境波动不大的情况，遇到突发的较大温差变化时，拟合得到的误差系数与实际的误差情况差异性较大；且随着时间推移，数据拟合的误差系数的精确度越来越差。
4.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实时误差补偿方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。


技术实现要素：

5.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实时误差补偿方法、系统、终端及介质，有效降低了天线实时信号与源信号之间的差异，又能够保证在温差变化较大情况下以及长时间运行下误差系数的准确性，还能够将前一个时刻点的误差与当前时刻点的误差情况区分后进行分析，实现了多通道接收机在不同刻度点的实时误差补偿处理。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.第一方面，提供了一种多通道接收机实时误差补偿方法，包括以下步骤：
8.选取前一个时刻点的信号处理结果作为当前时刻点的测试信号；
9.将测试信号输入多通道接收机中信号接收组件的起始节点，经滤波放大处理、变频处理、a/d转换以及功分处理后，得到测试处理结果；
10.获取信号接收组件在预设周期内已完成误差补偿的第一误差系数序列，并拟合预测得到当前时刻的第一模拟误差系数；
11.获取多通道中至少一个通道在预设周期内已完成误差补偿的第二误差系数序列，并拟合预测得到当前时刻的第二模拟误差系数；
12.根据第一模拟误差系数、第二模拟误差系数对测试信号进行模拟分析，得到模拟处理结果；
13.依据测试处理结果与模拟处理结果之间的差异情况分别对第一模拟误差系数、第二模拟误差系数进行调整，分别得到第一实时误差系数以及多通道中不同通道的第二实时误差系数；
14.依据第一实时误差系数在信号接收组件中进行第一次相位补偿修正，以及依据第二实时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。
15.进一步的，所述第一模拟误差系数、第二模拟误差系数的调整过程具体为：
16.根据测试处理结果与模拟处理结果的相位值之比确定对应通道的变化系数；
17.依据所有通道的变化系数分布情况确定均衡系数；
18.以均衡系数与第一模拟误差系数的乘积确定信号接收组件在当前时刻的第一实时误差系数。
19.进一步的，所述第一实时误差系数的计算公式具体为：
[0020][0021]
其中，xs表示第一实时误差系数；xm表示第一模拟误差系数；n表示多通道中的通道数量；表示多通道中第i个通道对应的测试处理结果；表示多通道中第i个通道对应的模拟处理结果。
[0022]
进一步的，所述第一实时误差系数的计算公式具体为：
[0023]
xs＝kxm[0024][0025]
其中，xs表示第一实时误差系数；xm表示第一模拟误差系数；k表示均衡系数；n表示多通道中的通道数量；表示多通道中第i个通道对应的测试处理结果；表示多通道中第i个通道对应的模拟处理结果。
[0026]
进一步的，所述第二实时误差系数的计算公式具体为：
[0027][0028]
其中，ys(i)表示多通道中第i个通道对应的第二实时误差系数；表示多通道中第i个通道对应的测试处理结果；a表示信号接收组件中的相位参数；b表示多通道中的相
位参数；x0表示前一个时刻点的第一误差系数；xs表示第一实时误差系数；y0(i)表示多通道中第i个通道对应的第二误差系数。
[0029]
进一步的，所述模拟处理结果的计算公式具体为：
[0030][0031]
其中，表示多通道中第i个通道对应的模拟处理结果；a表示信号接收组件中的相位参数；b表示多通道中的相位参数；x0表示前一个时刻点的第一误差系数；xm表示第一模拟误差系数；y0(i)表示多通道中第i个通道对应的第二误差系数；ym(i)表示多通道中第i个通道对应的第二模拟误差系数。
[0032]
进一步的，所述多通道中各个通道的输入信号幅相相等。
[0033]
第二方面，提供了一种多通道接收机实时误差补偿系统，包括：
[0034]
信号选取模块，用于选取前一个时刻点的信号处理结果作为当前时刻点的测试信号；
[0035]
测试处理模块，用于将测试信号输入多通道接收机中信号接收组件的起始节点，经滤波放大处理、变频处理、a/d转换以及功分处理后，得到测试处理结果；
[0036]
第一拟合模块，用于获取信号接收组件在预设周期内已完成误差补偿的第一误差系数序列，并拟合预测得到当前时刻的第一模拟误差系数；
[0037]
第二拟合模块，用于获取多通道中至少一个通道在预设周期内已完成误差补偿的第二误差系数序列，并拟合预测得到当前时刻的第二模拟误差系数；
[0038]
模拟分析模块，用于根据第一模拟误差系数、第二模拟误差系数对测试信号进行模拟分析，得到模拟处理结果；
[0039]
系数调整模块，用于依据测试处理结果与模拟处理结果之间的差异情况分别对第一模拟误差系数、第二模拟误差系数进行调整，分别得到第一实时误差系数以及多通道中不同通道的第二实时误差系数；
[0040]
补偿修正模块，用于依据第一实时误差系数在信号接收组件中进行第一次相位补偿修正，以及依据第二实时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。
[0041]
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实时误差补偿方法。
[0042]
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实时误差补偿方法。
[0043]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0044]
1、本发明提出的一种多通道接收机实时误差补偿方法，以拟合预测的方式分别得到信号接收组件、多通道在当前时刻点的模拟误差系数，并以前一个时刻点的信号处理结果作为输入信号，模拟分析得到模拟处理结果；同时，将前一个时刻点的信号处理结果作为测试信号进行信号测试处理，得到测试处理结果；最后结合模拟处理结果与测试处理结果的对比情况来对模拟误差系数进行适应性调整，即有效降低了天线实时信号与源信号之间的差异，又能够保证在温差变化较大情况下以及长时间运行下误差系数的准确性，还能够
将前一个时刻点的误差与当前时刻点的误差情况区分后进行分析，实现了多通道接收机在不同刻度点的实时误差补偿处理；
[0045]
2、本发明依据多通道中不同通道的对比情况来综合确定表示第一模拟误差系数偏差的均衡系数，并依据均衡系数先确定信号接收组件的第一实时误差系数，再结合不同通道的测试处理结果反求解相应通道的第二实时误差系数，即能够保证第一模拟误差系数调整的可靠性、准确性，又能够克服仅依据测试处理结果在区分相邻时刻点误差情况下对难以求解实时误差系数的问题；
[0046]
3、本发明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；
[0047]
4、本发明依据第一实时误差系数和第二实时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
[0048]
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，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
[0049]
图1是本发明实施例中的工作原理图；
[0050]
图2是本发明实施例中的系统框图。
具体实施方式
[0051]
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。
[0052]
实施例1：一种多通道接收机实时误差补偿方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0053]
s1：选取前一个时刻点的信号处理结果作为当前时刻点的测试信号；信号处理结果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
[0054]
s2：将测试信号输入多通道接收机中信号接收组件的起始节点，经滤波放大处理、变频处理、a/d转换以及功分处理后，得到测试处理结果；
[0055]
s3：获取信号接收组件在预设周期内已完成误差补偿的第一误差系数序列，并拟合预测得到当前时刻的第一模拟误差系数；
[0056]
s4：获取多通道中至少一个通道在预设周期内已完成误差补偿的第二误差系数序列，并拟合预测得到当前时刻的第二模拟误差系数；
[0057]
s5：根据第一模拟误差系数、第二模拟误差系数对测试信号进行模拟分析，得到模拟处理结果；
[0058]
s6：依据测试处理结果与模拟处理结果之间的差异情况分别对第一模拟误差系数、第二模拟误差系数进行调整，分别得到第一实时误差系数以及多通道中不同通道的第二实时误差系数；
[0059]
s7：依据第一实时误差系数在信号接收组件中进行第一次相位补偿修正，以及依据第二实时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。
[0060]
具体的，第一模拟误差系数、第二模拟误差系数的调整过程具体为：根据测试处理结果与模拟处理结果的相位值之比确定对应通道的变化系数；依据所有通道的变化系数分布情况确定均衡系数；以均衡系数与第一模拟误差系数的乘积确定信号接收组件在当前时刻的第一实时误差系数。
[0061]
作为一种可选的实施方式，第一实时误差系数的计算公式具体为：
[0062][0063]
其中，xs表示第一实时误差系数；xm表示第一模拟误差系数；n表示多通道中的通道数量；表示多通道中第i个通道对应的测试处理结果；表示多通道中第i个通道对应的模拟处理结果。
[0064]
作为另一种可选的实施方式，第一实时误差系数的计算公式具体为：
[0065]
xs＝kxm[0066][0067]
其中，xs表示第一实时误差系数；xm表示第一模拟误差系数；k表示均衡系数；n表示多通道中的通道数量；表示多通道中第i个通道对应的测试处理结果；表示多通道中第i个通道对应的模拟处理结果。
[0068]
在本实施例中，第二实时误差系数的计算公式具体为：
[0069][0070]
其中，ys(i)表示多通道中第i个通道对应的第二实时误差系数；表示多通道中第i个通道对应的测试处理结果；a表示信号接收组件中的相位参数；b表示多通道中的相位参数；x0表示前一个时刻点的第一误差系数；xs表示第一实时误差系数；y0(i)表示多通道中第i个通道对应的第二误差系数。
[0071]
此外，模拟处理结果的计算公式具体为：
[0072][0073]
其中，表示多通道中第i个通道对应的模拟处理结果；a表示信号接收组件中的相位参数；b表示多通道中的相位参数；x0表示前一个时刻点的第一误差系数；xm表示第一模拟误差系数；y0(i)表示多通道中第i个通道对应的第二误差系数；ym(i)表示多通道中第i个通道对应的第二模拟误差系数。
[0074]
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。
[0075]
实施例2：一种多通道接收机实时误差补偿系统，如图2所示，包括信号选取模块、测试处理模块、第一拟合模块、第二拟合模块、模拟分析模块、系数调整模块和补偿修正模块。
[0076]
其中，信号选取模块，用于选取前一个时刻点的信号处理结果作为当前时刻点的测试信号；测试处理模块，用于将测试信号输入多通道接收机中信号接收组件的起始节点，经滤波放大处理、变频处理、a/d转换以及功分处理后，得到测试处理结果；第一拟合模块，用于获取信号接收组件在预设周期内已完成误差补偿的第一误差系数序列，并拟合预测得到当前时刻的第一模拟误差系数；第二拟合模块，用于获取多通道中至少一个通道在预设周期内已完成误差补偿的第二误差系数序列，并拟合预测得到当前时刻的第二模拟误差系数；模拟分析模块，用于根据第一模拟误差系数、第二模拟误差系数对测试信号进行模拟分析，得到模拟处理结果；系数调整模块，用于依据测试处理结果与模拟处理结果之间的差异情况分别对第一模拟误差系数、第二模拟误差系数进行调整，分别得到第一实时误差系数以及多通道中不同通道的第二实时误差系数；补偿修正模块，用于依据第一实时误差系数在信号接收组件中进行第一次相位补偿修正，以及依据第二实时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。
[0077]
工作原理：本发明以拟合预测的方式分别得到信号接收组件、多通道在当前时刻点的模拟误差系数，并以前一个时刻点的信号处理结果作为输入信号，模拟分析得到模拟处理结果；同时，将前一个时刻点的信号处理结果作为测试信号进行信号测试处理，得到测试处理结果；最后结合模拟处理结果与测试处理结果的对比情况来对模拟误差系数进行适应性调整，即有效降低了天线实时信号与源信号之间的差异，又能够保证在温差变化较大情况下以及长时间运行下误差系数的准确性，还能够将前一个时刻点的误差与当前时刻点的误差情况区分后进行分析，实现了多通道接收机在不同刻度点的实时误差补偿处理。
[0078]
此外，本发明依据多通道中不同通道的对比情况来综合确定表示第一模拟误差系数偏差的均衡系数，并依据均衡系数先确定信号接收组件的第一实时误差系数，再结合不同通道的测试处理结果反求解相应通道的第二实时误差系数，即能够保证第一模拟误差系数调整的可靠性、准确性，又能够克服仅依据测试处理结果在区分相邻时刻点误差情况下对难以求解实时误差系数的问题。
[0079]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术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，本技术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。
[0080]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、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。
[0081]
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。
[0082]
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。
[0083]
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。