一种天线波束合成相位的绝对时延校准装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及信号处理领域，具体设及一种天线波束合成相位的绝对时延校准装置 及方法。
【背景技术】
[0002] 多通道幅相测试系统基于DSSS，应用于数字波束成形的天线阵列的幅相一致性测 试，现有的天线波束合成幅相测试设备中，对于单通道系统来说，难W进行绝对时延测量， 而对于多通道系统，也仅限于能测量通道间的相对时延值。然而，系统绝对时延的测量直接 关系到系统参数指标W及多通道信号到达测试界面的相位差，同时，由于系统发端载波相 位的不可预知，借助于绝对时延测量还可W解算出发端相位，进而提高系统测量精度。因 此，天线波束合成相位的绝对时延测量具有重要的实际意义。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种天线波束合成相位的绝对时延校准装置 及方法，实现了多通道绝对时延测量，同时降低了多通道测距所消耗的资源。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供W下技术方案：
[0005] 第一方面，本发明提供了一种天线波束合成相位的绝对时延校准装置，包括依次 连接的衰减器模块、射频多路开关模块、射频下变频模块、模数转换模块、中频下变频模块、 码捕获模块、码跟踪模块、码相位载波相位解算模块；
[0006] 其中，所述模数转换模块、中频下变频模块、码捕获模块、码跟踪模块和码相位载 波相位解算模块构成中频信号处理系统，被测系统输出的秒脉冲基准信号和同源钟连接中 频信号处理系统的输入；
[0007] 所述衰减器模块包括第一衰减器，第二衰减器，……，第n衰减器，n> 1，所述第 n衰减器用于对被测系统第n通道输出的信号的功率进行衰减；所述被测系统输出的信号 的码片速率为Y;
[0008] 所述射频多路开关模块用于对被测系统第n通道输出的信号进行时分切换；
[0009] 所述射频下变频模块用于对输入其中的某一路信号进行射频下变频至中频信 号；
[0010] 所述模数转换模块用于将所述中频信号进行模数转换得到数字信号；
[0011] 所述中频下变频模块用于对所述数字信号进行数字下变频，得到两路基带信号， 包括I路基带信号和Q路基带信号；
[0012] 所述码捕获模块用于对得到的两路基带信号进行伪码捕获；
[0013] 所述码跟踪模块用于在收到捕获成功信号后用秒脉冲基准信号采样码环的相位 得到跟踪后的当前码相位及I路和Q路相关峰的结果；
[0014] 所述码相位载波相位解算模块用于计算被测系统的绝对时延。
[0015] 其中，所述码相位载波相位解算模块具体用于按照下面所述方式计算被测系统的 绝对时延：
[0016]
[0017] 其中，n为再生伪码码片计数器在Ipps的基准时钟到来时的半码片计数器的输 出，m为32bit相位累加器的相位输出寄存器的输出，T为积分清除时间，Y为所述被测系统 输出的信号的码片速率，A为绝对时延测量值。
[0018] 其中，所述码跟踪模块包括码跟踪环路，所述码跟踪环路包括鉴相器、环路滤波器 和码NC0;
[0019] 所述鉴相器用于根据捕获后输出的信号分别和本地对应的PN码的当前路、超前 路和滞后路进行数字匹配滤波得到的相关运算结果进行点积鉴相，并将鉴相结果输入到环 路滤波器；
[0020] 所述环路滤波器将环路滤波结果输入到所述码NC0,W控制调节本地码的输出码 相位提高跟踪精度，输出跟踪后的当前码相位和I、Q两路的相关峰值。
[0021] 其中，所述码跟踪环路为一阶环路。
[0022] 其中，所述中频下变频模块还用于对所述数字信号进行高频信号滤除。
[0023] 其中，所述射频下变频模块所采用的中频采样速率为所述被测系统输出的信号的 码片速率的非整数倍。
[0024] 第二方面，本发明还提供了一种天线波束合成相位的绝对时延校准方法，包括：
[00巧]S1、接收被测系统输出的多路信号，所述多路信号由被测系统的多个通道分别输 出；所述被测系统输出的信号的码片速率为Y;
[0026]S2、对接收的多路信号进行衰减并控制所述多路信号按照时分方式进行后续步骤 S2-S8 ；
[0027]S3、对某一路信号进行射频下变频至中频信号；
[0028]S4、将所述中频信号进行模数转换得到数字信号；
[0029]S5、对所述数字信号进行数字下变频，得到两路基带信号，包括I路基带信号和Q 路基带信号；
[0030]S6、对得到的基带信号进行伪码捕获；
[0031]S7、收到捕获成功信号后用秒脉冲基准信号采样码环的相位得到跟踪后的当前码 相位及I路和Q路相关峰的结果；所述秒脉冲基准信号为所述被测系统输出的秒脉冲信 号；
[0032]S8、计算被测系统的绝对时延。
[0033] 其中，所述步骤S8按照下面所述方式计算被测系统的绝对时延：
[0034]
[00巧]其中，n为再生伪码码片计数器在Ipps的基准时钟到来时的半码片计数器的输 出，m为32bit相位累加器的相位输出寄存器的输出，T为积分清除时间，Y为所述被测系统 输出的信号的码片速率，A为绝对时延测量值。
[0036] 其中，所述步骤S5在对所述数字信号进行数字下变频时，还对所述数字信号进行 高频信号滤除。
[0037] 其中，所述步骤S3射频下变频后在中频进行信号处理，采用中频测量射频的幅相 关系
[0038] 由上述技术方案可知，本发明通过采用天线波束合成相位的绝对时延测量实现了 多通道绝对时延测量，相对于现有的多通道时延测量的方式，减少了所消耗的资源，降低了 设计的复杂度。
【附图说明】
[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据 该些附图获得其他的附图。
[0040] 图1是本发明实施例一提供的天线波束合成相位的绝对时延校准装置的结构示 意图；
[0041] 图2是本发明实施例一提供的伪码捕获流程示意图；
[0042] 图3是本发明实施例一提供的伪码跟踪环路流程示意图；
[0043] 图4是本发明实施例二提供的天线波束合成相位的绝对时延校准方法的流程图。
【具体实施方式】
[0044] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是 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 在没有作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。
[0045] 本发明为了解决现有的时延测量系统可同时测量的通道数少、难W测量绝对时延 的问题，提出了一种天线波束合成相位的绝对时延测量装置和方法，实现了多通道绝对时 延测量，同时降低了多通道测距所消耗的资源。
[0046] 图1示出了本发明实施例一提供的天线波束合成相位的绝对时延校准装置的结 构示意图，参见图1，包括依次连接的衰减器模块