一种多通道同步接收系统与校正方法与流程

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种多通道同步接收系统与校正方法。

背景技术：

多通道接收技术能够大幅提升信号的接收质量，在雷达、通信等场合被广泛使用。随着信号带宽和通道数量的增加，对多通道同步接收系统的处理能力提出了更高的要求。针对通道间信号存在的幅相误差，现有技术在模数转换器采样率较低时尚能使用，但涉及高速转换时，微小的抖动都能造成通道间的不同步。现有的同步接收系统与校正方法在处理能力上有较大的局限，不能够实时处理，存在一定的性能瓶颈和实时性问题。

为了解决上述问题，本发明提出一种多通道同步接收系统与校正方法。本发明中的多通道采集系统在校正接收通道的同时，能连续不间断的接收外部信号。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出一种多通道同步接收系统与校正方法。

具体的，一种多通道同步接收系统，包含n路信号接收耦合单元、n路接收通道、n个模数变换器、幅相校准单元、干扰抑制单元和校准信号发生单元；

所述一个信号接收耦合单元、一个接收通道、一个模数变换器依次相连，构成一个接收链路；系统包含n个所述接收链路；

所述n个接收链路均与所述幅相校准单元相连；所述幅相校准单元与所述干扰抑制单元相连；

所述校准信号发生单元用于提供校准信号；该校准信号与待侦测信号同频率；并与信号接收耦合单元、幅相校准单元、干扰抑制单元相连；

所述信号接收耦合单元，用于生成包含侦测信号和校准信号的耦合信号，输出至对应的接收通道；

所述接收通道，用于处理和传输耦合信号；

所述模数变换器，用于将接收通道输出的模拟信号转换为数字信号；

所述幅相校准单元，用于对n路模数变换器转换后的数字信号，进行幅度和相位的校准；

所述干扰抑制单元，用于将幅相校准单元校准后的信号，进行耦合校准信号的抑制，输出最终的数字下变频信号。

优选的，所述信号接收耦合单元包括分路器、n个耦合器和n个接收天线；所述分路器与所述校准信号发生单元相连；所述校准信号发生单元的校准信号经过处理电路，经分路器分为n路校准信号；所述一耦合器将一接收天线的接收信号与一路校准信号耦合后，送至对应的一个接收通路。

优选的，所述分路器与耦合器，均可用微带线替代。

优选的，所述分路器的每路输出与对应的耦合器之间还连接一衰减器。

优选的，所述信号接收耦合单元包括发射天线和n个接收天线；所述发射天线与所述校准信号发生单元相连；所述校准信号发生单元的校准信号经过处理电路，经发射天线发送；n个接收天线与n个接收通路对应连接。

优选的，所述处理电路包括数模转换器和发射通道，所述发射通道对信号进行放大或/和滤波或/和混频处理。

同时，本发明还公开了一种通道一致性的校正方法，其包括以下步骤：

s1，将n路侦测信号分别与校准信号进行耦合；

s2，将s1中耦合后的信号，经各自对应的接收通道，再进行模数变换；

s3，将n路s2中模数变换后的信号，进行幅度与相位校准。

s4，将s3中经幅度与相位校准后的信号，进行校准信号抑制；

s5，得到n路信号。

优选的，s1中所述的耦合包含以下两种方式：

a，系统天线接收到侦测信号后，再与校准信号耦合；

b，系统天线接收到包含侦测信号和校准信号的耦合信号。

优选的，所述方式a包含以下子步骤：

a1，将校准信号分为n路；

a2，将n路校准信号与n个系统天线的侦测信号对应耦合。

优选的，所述方式b包含以下子步骤：

b1，将校准信号进行无线发射；

b2，系统天线同时接收到侦测信号和校准信号。

本发明的有益效果在于：本发明能大幅提升系统处理的实时性，在校正接收通道的同时，能连续不间断的接收外部信号。

附图说明

图1是本发明的系统图；

图2是本发明实施方式一的系统图；

图3是本发明实施方式二的系统图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施方式一如图2所示，其耦合方式采用分路器加耦合器的方式进行校准信号与侦测信号的耦合。其结构如下：

该多通道同步接收系统，包含n路信号接收耦合单元、n路接收通道、n个模数变换器、幅相校准单元、干扰抑制单元和校准信号发生单元；

所述一个信号接收耦合单元、一个接收通道、一个模数变换器依次相连，构成一个接收链路；系统包含n个所述接收链路；

所述n个接收链路均与所述幅相校准单元相连；所述幅相校准单元与所述干扰抑制单元相连；

所述校准信号发生单元用于提供校准信号，该校准信号为一段已知的与待侦测信号同频率的宽带扩频信号；与信号接收耦合单元、幅相校准单元、干扰抑制单元相连；

所述信号接收耦合单元，用于生成包含侦测信号和校准信号的耦合信号，输出至对应的接收通道；

所述接收通道，用于处理和传输耦合信号；其常见处理包含信号检波和干扰滤除等操作。各个接收通道具有一定的差异性。

所述模数变换器，用于将接收通道输出的模拟信号转换为数字信号；

所述幅相校准单元，用于对n路模数变换器转换后的数字信号，进行幅度和相位的校准；幅相校准在信号处理中为常见方法，已有不少专利和文献。此处我们校准信号反馈到幅度相位校准单元，另一部分耦合到各个接收通道，利用接收通道得到的校准信号与反馈的标准校准信号通过算法比较，得到幅相差，并进行通道校准。

所述干扰抑制单元，用于将幅相校准单元校准后的信号，进行耦合校准信号的抑制，输出最终的数字下变频信号，此处标准校准信号也反馈到干扰抑制单元，由于各个接收支路耦合过来的校准信号的幅度相位等信息已在幅相校准单元完成校准，因此，可以与反馈过来的干扰抑制单元对齐相减掉，只剩下通道校准后的侦测信号。

优选的，所述信号接收耦合单元包括分路器、n个耦合器和n个接收天线；所述分路器与所述校准信号发生单元相连；所述校准信号发生单元的校准信号经过处理电路，经分路器分为n路校准信号；所述一耦合器将一接收天线的接收信号与一路校准信号耦合后，送至对应的一个接收通路。

优选的，所述分路器的每路输出与对应的耦合器之间还连接一衰减器。

优选的，方案中的分路器、耦合器所完成的功能，用微带线来完成。

实施方式二如图3所示，其耦合方式采用发射天线的方式进行校准信号与侦测信号的耦合。其结构与实施方式不同之处在于耦合方式不同：

其信号接收耦合单元包括发射天线和n个接收天线；所述发射天线与所述校准信号发生单元相连；所述校准信号发生单元的校准信号经过处理电路，经发射天线发送；n个接收天线与n个接收通路对应连接。

优选的，所述处理电路包括数模转换器和发射通道，所述发射通道包含信号放大器或滤波器或混频器，可以对信号进行放大、滤波、混频等处理。

同时，本发明还公开了一种通道一致性的校正方法，其包括以下步骤：

s1，将n路侦测信号分别与校准信号进行耦合；

s2，将s1中耦合后的信号，经各自对应的接收通道，再进行模数变换；

s3，将n路s2中模数变换后的信号，进行幅度与相位校准。

s4，将s3中经幅度与相位校准后的信号，进行校准信号抑制；

s5，得到n路信号，该信号为侦测信号的处理后信号。

优选的，s1中所述的耦合包含以下两种方式：

a，系统天线接收到侦测信号后，再与校准信号耦合；

b，系统天线接收到包含侦测信号和校准信号的耦合信号。

优选的，所述方式a与实施方式一的系统结构对应，耦合方法如下：

a1，将校准信号分为n路；

a2，将n路校准信号与n个系统天线的侦测信号对应耦合。

优选的，所述方式b与实施方式二的系统结构对应，耦合方法如下：

b1，将校准信号进行无线发射；

b2，系统天线同时接收到侦测信号和校准信号。

所述的一致性校准方法既可以依赖于本接收系统实施，也可以不依赖于本接收系统实施。

需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、rom、ram等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。