一种面向相参矢量信号产生系统的时延校准装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种面向相参矢量信号产生系统的时延校准装置及方法，通过示波器沿到沿时间测量功能，得到各相参信号输出通道和参考通道间的时延并补偿；而后利用示波器测量各相参线性调频信号起点和终点位置处的相位差和瞬时频率，利用线性调频信号时延和相位差、瞬时频率间的关系构成等式，计算得到各相参信号输出通道和参考通道间的精确时延并控制补偿，从而完成相参矢量信号产生系统的通道间的时延校准。
【专利说明】
-种面向相参矢量信号产生系统的时延校准装置及方法
技术领域
[0001] 本发明属于相参信号产生系统校准技术领域，更为具体地讲，设及一种面向相参 矢量信号产生系统的通道间时延精确校准装置及方法。
【背景技术】
[0002] 相参矢量信号产生系统是一种多通道射频相参信号产生系统，该系统具有多个射 频信号输出通道，可产生多路相参射频信号，各路信号的频率一致、相位相参、时延和幅度 可控;相参矢量信号产生系统可产生各种类型的相参信号，如相参数字调制信号、相参雷达 脉冲调制信号、甚至是相参噪声信号等。相参矢量信号产生系统应用范围广，可用于无线通 信系统MIMO技术测试和相控阵雷达系统接收机性能评估等。
[0003] 相参矢量信号产生系统校准的目的是要精确测量并补偿多路相参信号之间的幅 度差、相位差和时延等误差，使相参矢量信号产生系统输出频率、幅度、相位完全一致的多 路射频相参信号。
[0004] 相参矢量信号产生系统时延校准时，往往首先控制该系统产生多路相参脉冲调制 信号，并利用高采样率示波器幅度解调功能测量各路信号间的时延，由于多路信号中的噪 声、多路信号间的一致性、示波器测量误差等因素，导致运种测量方法的测量精度有限：W 40G化高采样率示波器为例，当不启用测量平均时，其测量误差>20ps;即使启用示波器中 的平均功能，且平均次数>256次，其时延测量误差仍然大于5ps。
[0005] 另外，也可W采用相参信号互相关运算测量相参信号的时延差，但受示波器采样 率等限制，W40G化高采样率示波器为例，该方法的测量误差> 12.5ps，且运算量大。
[0006] 随着相参信号调制带宽的增长，上述时延测量误差对相参矢量信号产生系统相参 特性的影响越来越严重，WQPSK信号为例，符号率为IOOMHz时，±5ps的时延测量误差导致 约±0.3°的相参角度偏离;而当符号率提高到IGHz时，±5ps的时延测量误差导致约±3°的 相参角度偏离，上述时延测量误差严重影响了高符号率、高带宽信号的相参特性。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种面向相参矢量信号产生系统的 时延校准装置及方法，可精确测量相参矢量信号产生系统多路射频输出信号间的时延。
[000引为实现上述发明目的，本发明一种面向相参矢量信号产生系统的时延校准装置， 其特征在于，包括:一高采样率示波器、一待校准的相参矢量信号产生系统；
[0009] 其中，所述的相参矢量信号产生系统的多路射频相参信号输出端口 1接高采样率 示波器的CHl端口，作为参考通道;其余多路射频相参信号输出端口2-4依次接高采样率示 波器的CH2至CH4端口；相参矢量信号产生系统的同步脉冲输出端口接高采样率示波器的 AUX IN端口，并作为高采样率示波器的触发信号来源；
[0010] 通过控制相参矢量信号产生系统输出多路相参线性调频信号，控制该信号的中屯、 频率、幅度、带宽、脉冲宽度和重复周期；W高采样率示波器的CHl为参考通道，利用高采样 率示波器自身的脉冲间时延测量功能，测量CH2、CH3、CH4和参考通道间的相参信号包络间 的时延，控制相参矢量信号产生系统对运些时延进行修正并再次输出多路相参线性调频信 号，利用高采样率示波器分别在每路相参线性调频信号的起点（上升沿)和终点（下降沿)处 测量各相参线性调频信号间的相位差，而后利用相参线性调频信号间相位差和时延的关 系，计算得到各相参信号输出通道间的精确时延，再控制相参矢量信号产生系统对各路相 参信号输出通道和参考通道间的时延做补偿，从而消除相参矢量信号产生系统各路相参信 号输出通道间的时延差，实现矢量信号产生系统时延精确校准的目标。
[0011] 本发明还提供一种利用所述的时延校准装置进行时延精确校准的方法，其特征在 于，包括W下步骤：
[0012] (1)、设置相参矢量信号产生系统的载波频率F。和输出幅度A。，控制相参矢量信号 产生系统产生多路相参线性调频信号，设置相参线性调频信号的带宽为BWlfm,脉冲宽度为 T，重复周期为P;
[0013] (2)、启用高采样率示波器的包络解调或幅度解调功能，对各路相参线性调频信号 做包络解调分析；
[0014] (3)、利用高采样率示波器沿到沿时间测量功能，分别测量各路相参线性调频信号 包络与参考通道间信号包络的时延，记为Dei，i = 2，3，4，分别代表通道CH2、CH3、CH4和参考 通道间的时延；
[0015] (4)、依据步骤(3)所测得的时延量0。1，1 = 2,3,4，控制相参矢量信号产生系统对各 路相参信号输出通道做时延补偿，补偿完毕后控制相参矢量信号产生系统再次输出多路相 参线性调频信号；
[0016] (5)、调整高采样率示波器，将每路相参线性调频信号的起点(上升沿)移至高采样 率示波器时间轴中屯、点，测量此时每路相参线性调频信号与参考通道间的相位差，记为 A從"?，Z' = 2,3,4，并测量此时参考通道内信号的瞬时频率，记为fstart;
[0017] (6)、调整高采样率示波器，将每路相参线性调频信号的终点（下降沿)移至高采样 率示波器时间轴中屯、点，测量此时每路相参线性调频信号与参考通道间的相位差，记为 A热。沪i = 2,3,4,并测量此时参考通道内信号的瞬时频率，记为fstop;
[0018] (7)、根据公式（1)计算出相参矢量信号产生系统各路相参信号输出通道和参考通 道间的时延；
[0019]
(1)
[0020] (8)、依据步骤(7)所测得的时延量，控制相参信号产生系统对各路相参信号输出 通道做时延补偿，完成相参矢量信号产生系统时延校准。
[0021] 本发明还提供另外一种利用上述的时延校准装置进行时延精确校准的方法，其特 征在于，该校准方法还可W迭代使用，其步骤如下：
[0022] (1)、设置相参矢量信号产生系统的载波频率F。和输出幅度A。，控制相参矢量信号 产生系统产生多路相参线性调频信号，设置相参线性调频信号的带宽为BWlfm,脉冲宽度为 T，重复周期为P;
[0023] (2)、启用高采样率示波器的包络解调或幅度解调功能，对各路相参线性调频信号 做包络解调分析；
[0024] (3)、利用高采样率示波器沿到沿时间测量功能，分别测量各路相参线性调频信号 包络与参考通道间信号包络的时延，记为Dei，i = 2，3，4，分别代表通道CH2、CH3、CH4和参考 通道间的时延，令化= Dci，i = 2，3，4;
[0025] (4)、依据时延Di控制相参矢量信号产生系统对各路相参信号输出通道做时延补 偿，补偿完毕后控制相参矢量信号产生系统再次发出多路相参线性调频信号；
[0026] (5)、调整高采样率示波器，将每路相参线性调频信号的起点(上升沿)移至高采样 率示波器时间轴中屯、点，测量此时每路相参线性调频信号与参考通道间的相位差，记为 i = 2,3,4 .，并测量此时参考通道内信号的瞬时频率，记城start;
[0027] (6)、调整高采样率示波器，将每路相参线性调频信号的终点（下降沿)移至高采样 率示波器时间轴中屯、点，测量此时每路相参线性调频信号与参考通道间的相位差，记为 A稱申，i二2,3,4，并巧慢此时参考通道内信号的瞬时频率，记为'3娜；
[0028] (7)、根据公式(2)、（3)计算此时相参矢量信号产生系统各路相参信号输出通道和 参考通道间的剩余时延A化和时延化；
[0029] (2)
[0030] (3)
[0031] (8)、依据步骤(7)所测得的剩余时延ADi,判断不等式(4)是否成立，如果成立，控 制相参信号产生系统对各相参信号输出通道做时延补偿，校准结束;如果不成立，则返回步 骤(4)继续下一轮校准。
[0032]
(4)
[0033] 其中，Dlimit为预设的时延校准精度。
[0034] 本发明的发明目的是运样实现的：
[0035] 本发明一种面向相参矢量信号产生系统的时延校准装置及方法，通过示波器沿到 沿时间测量功能，得到各相参信号输出通道和参考通道间的时延并补偿；而后利用示波器 测量各相参线性调频信号起点和终点位置处的相位差和瞬时频率，利用线性调频信号时延 和相位差、瞬时频率间的关系构成等式，计算得到各相参信号输出通道和参考通道间的精 确时延并控制补偿，从而完成相参矢量信号产生系统的通道间的时延校准。
[0036] 同时，本发明一种面向相参矢量信号产生系统的时延校准装置及方法还具有W下 有益效果：
[0037] (1)、本发明与现有技术中相参矢量信号产生系统校准技术相比，具有校准精度高 的特点：W采用40GHz高采样率示波器，2G化带宽线性调频信号为例，经本发明方法校准后， 校准后时延最大误差< 1.4ps，实测误差< Ips:而采用现有技术，即使经过多次时延校准和 修正，其时延校准误差仍然大于5ps;
[0038] (2)、本发明与现有技术中相参矢量信号产生系统校准技术相比，本发明不需要复 杂的互相关、FFT等运算，只需要3次测试和一次算术运算，即可完成时延精确校准，具有校 准速度快、计算简单的特点。
【附图说明】
[0039] 图1是本发明所述的面向相参信号产生系统的时延校准装置架构图；
[0040] 图2是利用图1所示时延校准装置进行校准的流程图；
[0041 ]图3是利用图1所示时延校准装置迭代校准时的流程图。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述，W便本领域的技术人员更好地 理解本发明。需要特别提醒注意的是，在W下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许 会淡化本发明的主要内容时，运些描述在运里将被忽略。
[00创实施例
[0044] 图1是本发明所述的面向相参信号产生系统的时延校准装置架构图。
[0045] 在本实施例中，如图1所示，本发明一种面向相参矢量信号产生系统的时延校准装 置，包括:高采样率示波器、待校准的相参矢量信号产生系统、相参信号射频输出接线、同步 触发连线。
[0046] 在本实施例中，如图1所示，将相参矢量信号产生系统各相参信号输出端口通过相 参信号射频输出接线接示波器CHl至CH4信号输入端口，并WCHl为参考通道，将相参矢量信 号产生系统的同步脉冲信号接示波器AUX IN端口。
[0047] 在本实施例中，结合图1所示的面向相参矢量信号产生系统的时延校准装置，还提 供两种关于时延校准的方法，下面依次对两种方法进行详细说明。
[0048] 利用时延校准装置进行时延校准的方法一，包括W下步骤：
[0049] S1、控制相参矢量信号产生系统输出相参线性调频信号，并设置相参线性调频信 号的中屯、频率f C (例如IGHz )、输出幅度Ao (例如0地m)、扫频范围BWifm(例如2GHz )、脉冲宽度T (例如加 S)和重复周期P(例如20uS)等参数，上述参数的设置要点如下：
[0050] SI. 1、由于各路相参信号输出通道间的时延和相参信号产生系统的中屯、频率、输 出幅度、等无关，上述参数的设置W方便示波器准确测量为准；
[0051] SI.2、脉冲宽带和重复周期的设置和相参矢量信号产生系统各相参通道间的时延 有关，要求重复周期P应大于各路相参信号间的最大时延Dmax,即P含Dmax;
[0052] Sl. 3、扫频范围参数的数值越大，时延测量精度越高，但扫频范围参数的数值不应 超过相参矢量信号产生系统的最大带宽BWmax,即BWlfm非Wmax;
[0053] S2、启用高采样率示波器的包络解调或幅度解调功能，对各路相参线性调频信号 做包络解调分析，详细的操作步骤如下：
[0054] S2.1、设置高采样率示波器的触发源为AUX IN端口，触发方式为上升沿触发，调整 触发电平使示波器可W稳定触发；
[0055] S2.2、打开高采样率示波器各通道，设置输入阻抗为50 Q，调整示波器水平标尺 (时间轴），调整后高采样率示波器可正确显示各路信号间的先后顺序；
[0056] S2.3、设置高采样率示波器垂直偏移位置为0，调整高采样率示波器垂直标尺，调 整后高采样率示波器显示信号幅度为满量程的80 %左右；
[0057] S2.4、启用高采样率示波器各通道包络解调或幅度解调功能，在高采样率示波器 上可W看到各路相参线性调频信号的包络；同时，为方便观察，关闭各输入通道信号的波形 显示。
[0化引S3、利用高采样率示波器沿到沿时间巧dge to Edge De：Ua Time)测量功能，分别 测量各路相参线性调频信号包络与参考通道间信号包络的时延，记为0。1，1 = 2,3,4，分别代 表通道C肥、C册、CH4和参考通道CHl间的时延，具体操作步骤为：
[0059] S3.1、从高采样率示波器测量功能中选择并添加=个沿到沿时间测量项，其中：
[0060] a)、设置测量项1测量C肥信号包络上升沿至CHl信号包络上升沿间时延；
[0061] b)、设置测量项2测量C册信号包络上升沿至CHl信号包络上升沿间时延；
[0062] C)、设置测量项3测量CH4信号包络上升沿至CHl信号包络上升沿间时延；
[0063] S3.2、启用高采样率示波器的平均功能，平均次数> 256次；
[0064] S3.3、测量并记录上述S个测量读数中的平均值读数(Mean Value)，记为Dc2、Dc3、 〇。4，将数据作为各相参通道时延基准值；
[0065] S3.4、测量完毕后，关闭示波器各通道相参解调功能。
[0066] S4、依据步骤S3所测得的时延基准值0。2、0。3、0。4，控制相参矢量信号产生系统对各 路相参信号输出通道做时延补偿，补偿完毕后重新控制相参矢量信号产生系统再次输出相 参线性调频信号；
[0067] 经上述测量后，W40G化采样率示波器为例，相参通道CH2、CH3、CH4相参信号和通 道CHl相参信号的时延测量精度可达20ps。
[0068] S5、利用高采样率示波器测量相参线性调频信号起始（信号上升沿)位置处通道 CH2、CH3、CH4和通道CHl间的相位差A热。。,w' = 2,3,4、测量线性调频信号起始位置处通道 CHl信号瞬时频率f start，具体操作步骤为：
[0069] S5.1、调整高采样率示波器水平轴偏移量，将相参线性调频信号起始（信号上升 沿)位置调整至高采样率示波器时间轴中屯、点；
[0070] S5.2、设置高采样率示波器水平标尺为10化S或更小，W便精确测量相参通道间信 号的相位差和瞬时频率；
[0071] S5.3、启用高采样率示波器的平均功能，平均次数> 256次；
[0072] S5.4、从高采样率示波器测量功能中选择并添加=个相位差测量项，其中：
[007引 a)设置测量项1现慢C肥和CHl信号相位差，记为A供。。2;
[0074] b)设置测量项2现慢C册和CHl信号相位差，记为A热。。3 [007引C)设置测量项3现慢CH4和CHl信号相位差，记为A紀,W4 ;
[0076] S5.5、从高采样率示波器测量功能中选择并添加频率测量项，设置并测量通道1信 号的瞬时频率，取平均值读数记为f start;
[0077] S5.6、测量并记录上述S个相位差测量读数中的平均值读数(Mean Value),记为 ^口迦巧、A化、A化加4，
[0078] S6、利用高采样率示波器测量相参线性调频信号尾部位置处（下降沿)通道CH2、 CH3、CH4和通道CHl间相位差A热如i = 2,3,4、测量此处通道CHl信号瞬时频率fstop，具体操 作步骤为：
[0079] S6.1、调整高采样率示波器水平轴偏移量，将相参线性调频信号尾部（下降沿)位 置调整至高采样率示波器时间轴中屯、点；
[0080] S6.2、启用高采样率示波器的平均功能，平均次数> 256次；
[0081] S6.3、从高采样率示波器测量功能中选择并添加频率测量项，设置并测量通道CHl 信号的瞬时频率，取平均值读数记为f StDP ;
[0082] S6.4、从高采样率示波器测量功能中选择并添加=个相位差测量项，其中：
[00削 a)、设置测量项1现慢C肥和CHl信号相位差，记为A:热如；
[0084] b)、设置测量项2现慢C册和CHl信号相位差，记为A热牺；
[0085] C)、设置测量项3现慢CH4和CHl信号相位差，记为A巧,,。/一 ；
[0086] S6.5、读取上述=个相位测量读数中的平均值读数，分别记为A热。W、A從W3;、 A從。p4 ;
[0087] S7、根据公式(5)计算出相参矢量信号产生系统各路相参信号输出通道和通道CHl 间的剩余时延；
[0088] (5)
[0089] I道C肥、C册、CH4和通道CHl间的时延合计为；
[0090] (6)
[0091] S8、依据步骤S7所测得的时延量，控制相参矢量信号产生系统对各相参线性调频 信号输出通道做时延补偿，完成相参矢量信号产生系统精确时延校准。
[0092] 其中，公式(5)是根据相参线性调频信号瞬时相位和瞬时频率间的特殊关系推导 而来，为简化起见，W通道C肥和通道CHl相参线性调频信号为例，说明公式(5)的推导过程：
[0093] 由于相参线性调频信号本身是典型的脉冲信号，其一个脉冲周期P(重复周期）中 包括两个时间段:脉冲开启时间段和脉冲关闭时间段;脉冲关闭时间段没有任何信号输出， 因此仅考虑脉冲开启时间段内线性调频信号瞬时频率、相位和时间间的关系，可得通道CHl 相参线性调频信号瞬时频率fi(t)和时间t的关系为：
[0094]
(7)
[00巧]其中，
，fc是相参线性调频信号的中屯、频率；
[0096] 设通道CH2相对于通道CHl的时间延后量为T，则通道C肥的瞬时频率f 2 (t)和时间t 的关系为，
[0097]
(8)
[009引根据相位和瞬时频率间的积分关系，设t = 0时，通道Oll的瞬时相位巧，则t时刻通 道CHl的瞬时相位</>|(0为：
[0099]
(9)
[0100] 设t = T,通道C肥的瞬时相位为诚，则通道C肥瞬时相位胖（0为：
[ow] (IO)
[0102] 差为：
[0103] (11)
[0104] r；
[0105]
[0106]
[0107]
[0108] 公式（13)说明，要测量时延，可分别选取两个时刻t2和tl，分别测量对应时刻的两 路相参线性调频信号的相位差和参考通道的瞬时频率，通过计算即可求得两路信号间的时 延差。
[0109] 从公式（13)可知，tl时刻和t2时刻的瞬时频率差别越大，时延测量的精度越高，由 于相参线性调频信号的单调性，相参线性调频信号起点和终点时刻间的瞬时频率差值最 大，因此可分别选择相参线性调频信号起点（上升沿)处时刻tstart和终点（下降沿)处时刻 tstDp，W此提高相参通道间时延的测量精度。
[0110] 下面W2GHZ带宽相参线性调频信号为例，W40GHZ高采样率示波器，在IGHz中屯、频 率点，对时延测量做精度分析：
[0111] 根据高采样率示波器的技术资料可知，在IG化附近时，其相位差测量的不确定度 为0.5°:
^的最大误差为1°，根据式(13)可知，时延T的最大测量误差为：
[0112]
(14)
[0113] 由于相参矢量信号产生系统的时延补偿误差、高采样率示波器的测量误差等因 素，可能会导致一次相参矢量信号产生系统时延校准后校准精度不能满足实际要求，此时 可迭代执行上述测量过程，提高相参矢量信号产生系统时延校准精度。迭代使用本校准方 法时，每次测得各通道信号和通道Oll间的时延后，就将各相参通道时延误差补偿进相参矢 量信号产生系统，而后再次启动下一轮校准过程，并将测得的各时延剩余误差量再次累加 补偿进相参矢量信号产生系统;按照上述迭代校准过程，经过2至3次的校准过程后，即可达 到理想状态。
[0114] 利用时延校准装置进行时延校准的方法二，采用迭代的模式进行校准，该校准过 程和非迭代模式下的校准流程十分接近，不再寶述;下面对方法二的主要步骤进行说明，其 包括W下步骤：
[0115] Tl、设置相参矢量信号产生系统的载波频率F。和输出幅度A。，控制相参矢量信号产 生系统产生多路相参线性调频信号，设置相参线性调频信号的带宽为BWlfm,脉冲宽度为T， 重复周期为P;
[0116] T2、启用高采样率示波器的包络解调或幅度解调功能，对各路相参线性调频信号 做包络解调分析；
[0117] T3、利用高采样率示波器沿到沿时间巧dge to Edge De：Ua Time)测量功能，分别 测量各路相参线性调频信号包络相对于CHl通道信号包络的时延量，记为Dei，i = 2，3，4，分 别代表通道C肥、C册、CH4和参考通道间的时延，并令Di = Dci，i = 2，3，4;
[0118] T4、依据时延Di控制相参矢量信号产生系统对各相参信号输出通道做时延补偿， 补偿完毕后控制矢量相参信号产生系统再次发出多路相参线性调频信号；
[0119] T5、调整高采样率示波器，将每路相参线性调频信号的起点（上升沿)移至高采样 率示波器时间轴中屯、点，测量此时每路相参线性调频信号与CHl通道间的相位差，记为 A從《地，i = 2,3,4，并测量出CHl内信号的瞬时频率，记为fstart;
[0120] T6、调整高采样率示波器，将每路相参线性调频信号的终点（下降沿)移至高采样 率示波器时间轴中屯、点，测量此时每路相参线性调频信号与CHl间的相位差，记为 A秘如f二2,3,4，并测量出CHl内信号的瞬时频率，记为fstop;
[0121] T7、根据公式（15)、（16)计算此时相参矢量信号产生系统各相参信号输出通道和 通道CHl间的剩余时延A化和时延化；
[0122] (15)
[012引 （16)
[0124] T8、依据步骤T7所测得的剩余时延残差A Di,判断式（17)是否成立，成立时，校准 结束;不成立时，返回步骤T4继续下一轮校准。
[0125]
( 17)
[0126] 其中，Dlimit为预设的时延校准精度。
[0127] 待校准的相参矢量信号产生系统的相参通道多于4路时，首先将相参信号输出通 道1、2、3、4对应接到示波器CH1、CH2、CH3、CH4端口，测量相参信号输出通道2、3、4和通道1间 信号的时延差，实现输出相参信号输出通道1、2、3、4的时延校准;校准完毕后，再将相参信 号输出通道1、5、6、7对应接到示波器邸1、邸2、邸3、邸4端口，测量相参信号输出通道5、6、7 和通道1间信号的时延差，实现相参信号输出通道5、6、7的时延校准，依次类推。
[0128] 尽管上面对本发明说明性的【具体实施方式】进行了描述，W便于本技术领域的技术 人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于【具体实施方式】的范围，对本技术领域的普通 技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，运 些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
【主权项】
1. 一种面向相参矢量信号产生系统的时延校准装置，其特征在于，包括:一高采样率示 波器、一待校准的相参矢量信号产生系统； 其中，所述的相参矢量信号产生系统的多路射频相参信号输出端口 1接高采样率示波 器的CH1端口，作为参考通道;其余多路射频相参信号输出端口2-4依次接高采样率示波器 的CH2至CH4端口；相参矢量信号产生系统的同步脉冲输出端口接高采样率示波器的AUX IN 端口，并作为高采样率示波器的触发信号来源； 通过控制相参产生系统输出多路相参线性调频信号，控制该信号的中屯、频率、幅度、带 宽、脉冲宽度和重复周期；W高采样率示波器的CH1为参考通道，利用高采样率示波器自身 的脉冲间时延测量功能，现慢C肥、C册、CH4和参考通道间的相参信号包络间的时延，控制相 参矢量信号产生系统对运些时延进行修正并再次输出多路相参线性调频信号，利用高采样 率示波器分别在每路相参线性调频信号的起点（上升沿)和终点（下降沿)处测量各相参线 性调频信号间的相位差，而后利用相参线性调频信号间相位差和时延的关系，计算得到各 相参信号输出通道间的精确时延，再控制相参矢量信号产生系统对各路相参信号输出通道 和参考通道间的时延做补偿，从而消除相参矢量信号产生系统各路相参信号输出通道间的 时延差，实现矢量信号产生系统时延精确校准的目标。2. 利用权利要求1所述的时延校准装置进行时延精确校准的方法，其特征在于，包括W 下步骤： (1) 、设置相参矢量信号产生系统的载波频率F。和输出幅度A。，控制相参矢量信号产生 系统产生多路相参线性调频信号，设置相参线性调频信号的带宽为BWlfm，脉冲宽度为T，扫 描周期为P; (2) 、启用高采样率示波器的包络解调或幅度解调功能，对各路相参线性调频信号做包 络解调分析； (3) 、利用高采样率示波器沿到沿时间测量功能，分别测量各路相参线性调频信号包络 与参考通道间信号包络的时延，记为Dei，i = 2，3，4，分别代表通道C肥、CH3XH4和参考通道 间的时延； (4) 、依据步骤(3)所测得的时延量0。14 = 2,3,4，控制相参矢量信号产生系统对各路相 参信号输出通道做时延补偿，补偿完毕后控制相参矢量信号产生系统再次输出多路相参线 性调频信号； (5) 、调整高采样率示波器，将每路相参线性调频信号的起点（上升沿)移至高采样率示 波器时间轴中屯、点，测量此时每路相参线性调频信号与参考通道间的相位差，记为Δ热。,6, i =2,3,4,并测量此时参考通道内信号的瞬时频率，记为fstart; (6) 、调整高采样率示波器，将每路相参线性调频信号的终点（下降沿)移至高采样率示 波器时间轴中屯、点，测量此时每路相参线性调频信号与参考通道间的相位差，记为Δ热w,:，i =2，3，4，并测量此时参考通道内信号的瞬时频率，记为f stop; (7) 、根据公式（1)计算出相参矢量信号产生系统各路相参信号输出通道和参考通道间 的时延；(8)、依据步骤(7)所测得的时延量，控制相参信号产生系统对各路相参信号输出通道 做时延补偿，完成相参矢量信号产生系统时延校准。3.利用权利要求1所述的时延校准装置进行时延精确校准的方法，其特征在于，该校准 方法还可W迭代使用，其步骤如下： (1) 、设置相参矢量信号产生系统的载波频率F。和输出幅度A。，控制相参矢量信号产生 系统产生多路相参线性调频信号，设置相参线性调频信号的带宽为BWlfm，脉冲宽度为T，重 复周期为P; (2) 、启用高采样率示波器的包络解调或幅度解调功能，对各路相参线性调频信号做包 络解调分析； (3) 、利用高采样率示波器沿到沿时间测量功能，分别测量各路相参线性调频信号包络 与参考通道间信号包络的时延，记为Dei，i = 2，3，4，分别代表通道C肥、CH3XH4和参考通道 间的时延，令 Di = Dci，i = 2,3,4; (4) 、依据时延Di控制相参矢量信号产生系统对各路相参信号输出通道做时延补偿，补 偿完毕后控制相参矢量信号产生系统再次发出多路相参线性调频信号； (5) 、调整高采样率示波器，将每路相参线性调频信号的起点（上升沿)移至高采样率示 波器时间轴中屯、点，测量此时每路每路相参线性调频信号与参考通道间的相位差，记为 Δ巧i = 2，3，4，并测量此时参考通道内信号的瞬时频率，记为f start; (6) 、调整高采样率示波器，将每路相参线性调频信号的终点（下降沿)移至高采样率示 波器时间轴中屯、点，测量此时每路相参线性调频信号与参考通道间的相位差，记为^犯,,，,，1 =2，3，4，并测量此时参考通道内信号的瞬时频率，记为f stop; (7) 、根据公式(2)、（3)计算此时相参矢量信号产生系统各路相参信号输出通道和参考 通道间的剩余时延A化和时延化；(2)(3) (8)、依据步骤(7)所测得的剩余时延Δ化，判断不等式(4)是否成立，如果成立，控制相 参信号产生系统对各相参信号输出通道做时延补偿，校准结束；如果不成立，则返回步骤 (4)继续下一轮校准。C4) 其中，Dlimit为预设的时延校准精度。4.根据权利要求1所述的时延校准装置，其特征在于，所述待校准的相参矢量信号产生 系统的相参通道多于4路时，首先将相参信号输出通道1、2、3、4对应接到示波器CH1、CH2、 CH3、CH4端口，测量相参信号输出通道2、3、4和通道1间信号的时延差，实现输出相参信号输 出通道1、2、3、4的时延校准;校准完毕后，再将相参信号输出通道1、5、6、7对应接到示波器 CH1、C肥、C册、CH4端口，测量相参信号输出通道5、6、7和通道1间信号的时延差，实现相参信 号输出通道5、6、7的时延校准，依次类推。
【文档编号】H04B17/11GK105846916SQ201610040051
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】白新跃, 鹿珊珊
【申请人】电子科技大学