本申请属于幅相调节,更具体地说,是涉及一种阵列幅相调节器控制方法及装置、阵列幅相调节器。
背景技术:
1、多输入多输出(multiple-input multiple-output,mimo)阵列幅相调节器由多组幅度调节器与相位调节器按照n×n的矩阵方式进行集成,用于实现阵列各通道的幅度和相位控制,从而获得类似相控阵系统的波束赋形能力。随着阵列规模扩大,对各通道的幅相控制精度与一致性提出了更高要求。
2、在现有技术中,mimo阵列普遍采用集中式主控结构,由主控单元统一完成控制指令解析、任务分配及多通道幅相调节过程的管理。目前在mimo阵列的幅相调节器调试、校订过程中,主控单元需对全部子单元进行逐个通道的指令下发、误差测试及校订处理。随着通道数量的增加,该过程复杂度不断提升,调试步骤繁琐且耗时,主控单元的运算压力与管理负荷显著增加。因此,现有集中式结构在调试效率以及系统鲁棒性方面仍存在不足。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的旨在提供一种能够提高mimo系统的调试效率以及系统鲁棒性的阵列幅相调节器控制方法及装置、阵列幅相调节器。为了实现上述目的,本申请实施例提供的技术方案如下:
2、第一方面,提供了一种阵列幅相调节器控制方法,包括:
3、应用于阵列幅相调节系统,阵列幅相调节系统包括阵列幅相调节器和上位机,阵列幅相调节器包括主控模块和多个幅相调节模块,每个幅相调节模块包括两个衰减器和移相器,连接方式为第一衰减器-移相器-第二衰减器,主控模块与上位机通信连接,方法由主控模块执行,方法包括:
4、响应于接收到上位机发送的阵列控制指令,对阵列控制指令进行解析,得到目标幅相调节模块和其对应的解析参数,解析参数包括幅度设定量和相位设定量,目标幅相调节模块至少有一个;
5、对于每个目标幅相调节模块,执行如下操作:
6、基于解析参数从误差数据库中选择至少一个误差表,基于误差表确定目标幅度补偿量和目标相位补偿量;
7、基于目标幅度补偿量对目标幅相调节模块的幅度设定量进行预补偿得到修正后的幅度设定量,基于目标相位补偿量对目标幅相调节模块的相位设定量进行预补偿得到修正后的相位设定量;
8、将修正后的幅度设定量和相位设定量分别转换为衰减器和移相器的寄存器控制字,基于衰减器和移相器的寄存器控制字生成控制帧,并将控制帧发送至目标幅相调节模块进行阵列幅相调节器的调节。
9、第二方面,提供了一种阵列幅相调节器控制装置,该装置设置在主控模块中,主控模块设置在阵列幅相调节器中,阵列幅相调节器还包括多个幅相调节模块,每个幅相调节模块包括两个衰减器和移相器,连接方式为第一衰减器-移相器-第二衰减器;阵列幅相调节器属于阵列幅相调节系统,阵列幅相调节系统还包括上位机,主控模块与上位机通信连接,该装置包括:
10、指令响应单元,用于响应于接收到上位机发送的阵列控制指令,对阵列控制指令进行解析,得到目标幅相调节模块和其对应的解析参数,解析参数包括幅度设定量和相位设定量,目标幅相调节模块至少有一个;
11、数据补偿单元,用于基于解析参数从误差数据库中选择至少一个误差表,基于误差表确定目标幅度补偿量和目标相位补偿量;
12、数据修正单元,用于基于目标幅度补偿量对目标幅相调节模块的幅度设定量进行预补偿得到修正后的幅度设定量,基于目标相位补偿量对目标幅相调节模块的相位设定量进行预补偿得到修正后的相位设定量;
13、调控单元,用于将修正后的幅度设定量和相位设定量分别转换为衰减器和移相器的寄存器控制字,基于衰减器和移相器的寄存器控制字生成控制帧,并将控制帧发送至目标幅相调节模块进行阵列幅相调节器的调节。
14、第三方面,本申请实施例还提供了一种阵列幅相调节器,阵列幅相调节器包括主控模块和多个幅相调节模块,主控模块包括处理器和数据存储器,每个幅相调节模块包括两个衰减器和移相器,连接方式为第一衰减器-移相器-第二衰减器,处理器中存储有计算机程序,处理器执行该计算机程序以实现第一方面任一可能的实现方式所提供的阵列幅相调节器控制方法。
15、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果如下:
16、本申请实施例提供的阵列幅相调节器控制方法及装置、阵列幅相调节器,与相关技术相比,具有如下有益效果:
17、本实施例通过构建“高层决策、底层执行”的分层控制体系,将指令解析、误差表管理、误差计算与调整、控制帧生成逻辑集中于高层的主控模块,而将具体的幅度调节和相位调节操作交由底层各个幅相调节模块执行,实现结构彻底解耦,从而解决传统方案中主控压力过大、功能耦合严重以及扩展受限等问题,提高了调试效率以及系统的鲁棒性。
18、除此之外,本实施例中高层的主控模块在对指令进行解析之后,还会基于误差数据表中的误差表对幅度设定量和相位设定量进行多级误差补偿,并基于补偿后的幅度设定量和相位设定量生成控制帧,以使得控制帧在下发到底层之前即可完成预补偿,显著降低了底层的计算压力,同时提高了全阵列幅相输出的一致性。
1.一种阵列幅相调节器控制方法,其特征在于,应用于阵列幅相调节系统,所述阵列幅相调节系统包括阵列幅相调节器和上位机,所述阵列幅相调节器包括主控模块和多个幅相调节模块,每个幅相调节模块包括两个衰减器和移相器,连接方式为第一衰减器-移相器-第二衰减器,所述主控模块与上位机通信连接,所述方法由所述主控模块执行,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的阵列幅相调节器控制方法,其特征在于,所述对所述阵列控制指令进行解析,得到目标幅相调节模块和其对应的解析参数,包括:
3.如权利要求1所述的阵列幅相调节器控制方法,其特征在于,所述误差数据库包括基础误差表、联合耦合误差表、频段误差表和量程区段误差表;
4.如权利要求3所述的阵列幅相调节器控制方法,其特征在于,基于所述解析参数从误差数据库中选择基础误差表和联合耦合误差表,确定目标幅度补偿量和目标相位补偿量,包括:
5.如权利要求3所述的阵列幅相调节器控制方法,其特征在于,基于所述解析参数从误差数据库中选择频段误差表和量程区段误差表,确定目标幅度补偿量和目标相位补偿量,包括:
6.如权利要求3所述的阵列幅相调节器控制方法,其特征在于,基于所述解析参数从误差数据库中选择基础误差表、联合耦合误差表、频段误差表和量程区段误差表,确定目标幅度补偿量和目标相位补偿量,包括:
7.如权利要求1所述的阵列幅相调节器控制方法,其特征在于,所述主控模块包括数据存储器,所述方法还包括:
8.如权利要求7所述的阵列幅相调节器控制方法,其特征在于,还包括:
9.一种阵列幅相调节器控制装置,其特征在于,所述装置设置在主控模块中,所述主控模块设置在阵列幅相调节器中,所述阵列幅相调节器还包括多个幅相调节模块,每个幅相调节模块包括两个衰减器和移相器,连接方式为第一衰减器-移相器-第二衰减器;所述阵列幅相调节器属于阵列幅相调节系统,所述阵列幅相调节系统还包括上位机,所述主控模块与上位机通信连接,所述装置包括:
10.一种阵列幅相调节器,其特征在于,所述阵列幅相调节器包括主控模块和多个幅相调节模块,所述主控模块包括处理器和数据存储器,每个幅相调节模块包括两个衰减器和移相器,连接方式为第一衰减器-移相器-第二衰减器,所述处理器中存储有计算机程序,所述处理器在运行所述计算机程序时执行权利要求1至8任一项所述的阵列幅相调节器控制方法。