半实物注入仿真系统的多通道校准设备及校准方法与流程

本发明涉及雷达目标信号模拟，特别是一种半实物注入仿真系统的多通道校准设备及校准方法。

背景技术：

1、在雷达信号模拟过程中，一般采用时相差模拟设备对信号进行仿真，然后将信号发送出去使被测设备的天线可以接收到。但是时相差模拟设备的通道数量多，在频繁的换线接线操作过程中，很容易影响通道间信号的一致性。对于一些被测试设备，例如测向干涉仪来说，一般是对产生的目标信号的信号特征及来波方向进行捕获和测试。测向干涉仪测向的实质，是利用无线电波在测向基线上形成的相位差来确定来波方向。其主要利用天线阵元获取入射波相位分布来测向。即通过比较获取的入射波相位分布与事先已存的各方位、各频率来波相位分布的相似性，得到入射波的方向。因此，对于来波信号的时相差的准确度要求较高。

2、由于一般时相差模拟设备开机后，其各个通道的初始相位存在随机特性，若直接使用未经调校的时相差模拟设备，导致发送至被测设备中的信号相位不准确，会影响整个系统的测试精度，因此，需要对时相差模拟设备进行标校，避免频繁的换线接线操作影响通道间信号的一致性以及开机后初始相位不一致的情况。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供一种半实物注入仿真系统的多通道校准设备及校准方法。

2、本发明公开了一种半实物注入仿真系统的多通道校准设备，其包括时相差模拟设备、仿真装置、被测设备和多通道校准设备；时相差模拟设备通过多通道校准设备与被测设备连接；仿真装置分别与时相差模拟设备和多通道校准设备连接；

3、时相差模拟设备，用于接收仿真装置下发的模式控制信号，根据模式控制信号设置时相差模拟设备的波形模式，并根据波形模式生成对应的待测试信号，将每个待测试信号通过对应的输出通道发送至多通道校准设备的对应通道中；

4、多通道校准设备，用于接收仿真装置下发的切换控制信号，并根据切换控制信号，将接收到的待测试信号发送到对应的通路中；通路包括输出至多通道校准设备输出端的输出通路和输出至多通道校准设备监测端的测试通路；

5、仿真装置，用于生成时相差模拟设备校准模式的模式控制信号以及多通道校准设备切换通路的切换控制信号。

6、进一步地，所述仿真装置，还具体用于：

7、接收待测试信号从多通道校准设备的输入端到输出端的输出时延、输出相位和输出幅度，以及待测试信号从多通道校准设备的输入端到监测端的测试时延、测试相位和测试幅度；

8、根据测试时延、测试相位、测试幅度、输出时延、输出相位和输出幅度，计算每个通道的时延差、相位差和幅度差，选取第一个通道的时延差、相位差和幅度差分别作为时延标定值、相位标定值和幅度标定值；

9、根据时延标定值、相位标定值和幅度标定值分别调整每个通道的时延差、相位差和幅度差；获得各个通道需要调整的时延补偿值、相位补偿值和幅度补偿值；

10、将各个通道需要调整的时延补偿值、相位补偿值和幅度补偿值反馈至时相差模拟设备。

11、进一步地，所述时相差模拟设备，还用于根据时延补偿值、相位补偿值和幅度补偿值调整各个通道的时延、相位和幅度。

12、进一步地，所述多通道校准设备包括：

13、校准通路切换器，用于根据仿真装置下发的切换控制信号，将待测试信号输出至对应的通路，通路包括将待测试信号输出至多通道校准设备输出端的输出通路和输出至信号路由分配器的测试通路；将待测试信号经过输出通路后的输出时延、输出相位和输出幅度发送至仿真装置；

14、信号路由分配器，用于根据待测试信号的波形模式为待测试信号分配校准通路，校准通路包括输出至多通道时延标校设备的时延校正通路和输出至多通道相位标校设备的幅相校准通路；

15、多通道时延标校设备，用于获得待测试信号从校准通路切换器的输入端到达多通道时延标校设备输入通道的测试时延；将各个通道的测试时延发送至仿真装置；

16、多通道相位标校设备，用于获取待测试信号从校准通路切换器的输入端到达多通道相位标校设备输入通道的测试相位和测试幅度，将各个通道的测试相位和测试幅度发送至仿真装置。

17、进一步地，每个校准通路切换器的输入端与时相差模拟设备的每个通道输出端连接，每个校准通路切换器的输出端分别与一个信号路由分配器的输入端以及被测设备的一个输入接口连接；

18、每个信号路由分配器的输出端分别与多通道相位标校设备的一个输入通道、多通道时延标校设备的一个输入通道连接；

19、每个校准通路切换器、多通道相位标校设备、多通道时延标校设备分别通过通信及控制电路与仿真装置通信连接。

20、进一步地，每个校准通路切换器均包括第一切换开关，每个第一切换开关的输入端与时相差模拟设备的每个通道输出端连接，每个第一切换开关的两个输出端分别与一个信号路由分配器的输入端以及被测设备的一个输入接口连接；

21、每个信号路由分配器包括一分二功分器，一分二功分器的输入端连接第一切换开关的一个输出端，一分二功分器的两个输出端分别与多通道相位标校设备的一个输入通道、多通道时延标校设备的一个输入通道连接。

22、进一步地，多通道时延标校设备包括多通道示波器、第二切换开关和第三切换开关；

23、每个一分二功分器的一个输出端连接第二切换开关的一个输入端，第二切换开关的输出端均连接至第三切换开关的输入端，第三切换开关的输出端分别对应连接至多通道示波器的每个输入端。

24、本发明还公开了一种半实物注入仿真系统的多通道校准方法，其包括：

25、步骤1：时延校准：基于每个通道需要调整的时延补偿值，使时相差模拟设备的所有通道的脉冲沿完全重合；

26、步骤2：幅相校准：基于每个通道需要调整的相位补偿值和幅度差补偿值，使时相差模拟设备的所有通道的信号相位幅度一致。

27、进一步地，所述步骤1包括：

28、步骤11：设置时相差模拟设备为脉冲模式，使时相差模拟设备的每个通道均输出一个低占空比的脉冲信号；

29、步骤12：分别获得每个脉冲信号从多通道校准设备对应通道的输入端到对应输出端的输出时延，以及从多通道校准设备对应通道的输入端到对应监测端的测试时延，计算输出时延和测试时延的差值，得到每个通道脉冲信号的时延差，将第一个通道脉冲信号的时延差作为时延标定值；将其他所有通道脉冲的时延差与时延标定值进行比较，得到每个通道需要调整的时延补偿值；

30、步骤13：根据每个通道需要调整的时延补偿值，反馈调整时相差模拟设备的内置时延，使得所有通道的脉冲沿完全重合。

31、进一步地，所述步骤2包括：

32、步骤21：设置时相差模拟设备为连续波模式，使时相差模拟设备的每个通道均输出一个连续波信号；

33、步骤22：分别获得每个连续波信号从多通道校准设备对应通道的输入端到对应输出端的输出相位和输出幅度，以及从多通道校准设备对应通道的输入端到对应监测端的测试相位和测试幅度，计算输出相位和测试相位的差值，输出幅度和测试幅度的差值，得到每个通道连续波信号的相位差和幅度差；将第一个通道连续波信号的相位差和幅度差分别作为相位标定值和幅度标定值；将其他所有通道信号的相位差和幅度差分别与相位标定值和幅度标定值进行比较，得到每个通道需要调整的相位补偿值和幅度差补偿值；

34、步骤23：根据每个通道需要调整的相位补偿值和幅度差补偿值，反馈调整时相差模拟设备的内置相位值和幅度，使得所有通道的信号相位幅度一致。

35、由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：能够完成时相差模拟设备各个通道间信号的一致性以及初始相位的校准，实现到达被测设备端口的信号幅相、时差一致性满足系统要求。