通道校准技术的研究

星载接收机通道时延实时校准方法于雪晖;李集林;王盾;吴佳鹏【摘要】In order to accomplish accurate measurement of inter-satellite clock error and transfer of time and frequency,the equipment delay on the ground are usually required to be calibrated.With the aging of equipment and the change of environment temperature, the delay of send-receive signal will deviate the standardization. By using pseudo-random-code correlation measurement, combining with the time division early-delay pseudo-random-code phase alternation modulation technology and envelope technology, an in-orbit channel delay self-calibration method was proposed.By designing a proper closed loop,the send-receive channel delay can be calibrated in real-time without influencing the normal communication. The results indicate that the delay measurement precision of this method reaches sub-nanosecond level.%针对星间钟差测量及时间频率的精确传递的需求,通常情况都会在地面对卫星的收发通道时延进行准确标定,但在空间环境下设备老化和环境温度变化会导致收发通道时延逐渐偏离标定值.利用伪码相关测距的原理,结合时分早迟伪码相位交替调制技术和包络检波技术,提出了一种在轨通道时延自校准方法.通过3条闭合测量环路的建立,在不影响接收机正常收发通信的情况下,实时校准其收发通道时延.结果表明,该方法时延测量精度达到亚纳秒量级.【期刊名称】《中国空间科学技术》【年(卷),期】2016(036)005【总页数】8页(P57-64)【关键词】通道时延;在轨测量;实时校准;伪码测距;包络检波【作者】于雪晖;李集林;王盾;吴佳鹏【作者单位】北京卫星信息工程研究所,北京 100086;北京卫星信息工程研究所,北京 100086;北京卫星信息工程研究所,北京 100086;北京卫星信息工程研究所,北京100086【正文语种】中文【中图分类】TM935.1目前星载接收机时间同步技术广泛应用于电子侦察系统、天基合成孔径雷达系统等航天任务中。

一种宽带接收阵列天线通道幅相校准方法及系统随着通信技术的不断发展，宽带接收阵列天线作为一种重要的通信设备，在无线通信系统、雷达系统以及卫星通信系统中得到了广泛的应用。

然而，由于通道幅相误差的存在，会严重影响接收阵列天线的性能和稳定性。

如何对接收阵列天线进行通道幅相校准成为了当前研究的热点之一。

在这种背景下，本文提出了一种新的宽带接收阵列天线通道幅相校准方法及系统，旨在解决现有技术中存在的一些问题和不足，提高接收阵列天线的性能和稳定性。

该方法及系统的具体实施步骤如下：1. 确定校准信号：需要确定一种适合的校准信号，该信号需要满足在整个宽带范围内具有良好的频率稳定性和相位特性。

2. 信号发射：通过发射设备向接收阵列天线发送校准信号，确保信号在整个宽带范围内能够被接收到。

3. 信号接收：接收阵列天线接收到校准信号后，将信号经过预处理和放大等操作，使其满足后续处理的要求。

4. 通道幅相测量：利用专门的测量设备对接收到的校准信号进行幅相测量，得到每个通道的幅相误差。

5. 幅相校准算法：根据测量得到的幅相误差，设计相应的幅相校准算法，对接收阵列天线的通道进行校准。

6. 系统验证：经过幅相校准后，需要对系统进行验证，确保幅相校准效果符合设计要求。

该方法及系统具有以下优点：1. 宽带范围：能够对接收阵列天线在整个宽带范围内进行幅相校准，保证幅相误差在可接受范围内。

2. 精度高：采用专门的测量设备进行幅相测量和校准算法设计，能够保证幅相校准的精度和稳定性。

3. 自动化：该方法及系统能够实现幅相校准的自动化操作，减轻了人工干预的工作量，提高了校准的效率和准确性。

该方法及系统在宽带接收阵列天线通道幅相校准方面具有较好的应用前景和实际价值，能够有效提高接收阵列天线的性能和稳定性，为相关领域的研究和应用提供了有效的技术支撑和解决方案。

希望该方法及系统能够在未来得到更广泛的推广和应用，为通信技术的发展做出更大的贡献。

随着5G技术的不断成熟和普及，宽带接收阵列天线的应用也越来越广泛。

www�ele169�com | 53电子测量0 引言电子战是确保己方使用电磁频谱、同时阻止敌方使用电磁频谱。

电子战最基本的任务之一是提供作战威胁态势情报。

电子对抗侦察本质上就是用于探测、识别并定位威胁源。

而无线电测向是实现威胁源定位的前提条件。

通过截获无线电信号，进而确定辐射源所在方向的过程，称为无线电测向。

测向是电子对抗侦察的重要任务，它可以为辐射源的分选和识别提供可靠的依据，为电子干扰和摧毁攻击提供引导，为作战人员提供威胁告警，为辐射源定位提供参数。

干涉仪测向误差与天线的测向系统的干涉仪基线长度选择、射频通道的相位一致性、测频精度等密切相关。

某电子侦察系统，采用5路干涉仪测向体制。

本文从干涉仪测向的基本原理分析影响干涉仪测向精度的影响因素，而后通过设计校准系统，通过通道校准，减少了多通道的相位误差，增加了干涉仪测向系统稳定性。

1 干涉仪测向基本原理及误差分析■1.1 单基线干涉仪测向原理干涉仪测向是通过测量位于不同波前的天线接收信号的相位差，通过转换处理得到辐射源的方位。

一般情况下，测向设备只需得到来波的方位角就够了，一维线阵干涉仪天线就可以实现。

但是在对空中目标、短波天波信号等测向的场景下，测向设备要求具备对入射波的方位角和俯仰角同时测向的能力，需要二维干涉仪天线阵测向（即所有的测向天线阵元都在一个平面内）。

二维阵的测向误差可以由一维线阵类比。

最基本的单基线干涉仪测向由两个天线通道组成,如图1所示,两个天线之间的物理距离d 称为干涉仪基线。

假设辐射源距离天线足够远，满足天线的远场条件。

辐射源与天线的法向方向夹角为θ，辐射源电磁波到达两个天线的时间就有先有后，存在相位差。

它到达两个天线的相位差为：2sin d πφθλ=(1)式中，λ为信号波长，d 为干涉仪天线基线，即两天线的物理距离。

如果两个接收机信道的响应完全一致，两个信道输出信号的相位差仍为φ，再通过鉴相器输出的相位差信息：cos sin Uc Us ϕϕ=Κ=Κ (2) 1tan Us Uc φ−= (3)K 为系统增益。

航空总线校准技术的研究与应用摘要：根据我公司在总线技术方面的应用，对ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线进行技术特点的分析，采用综合总线校准系统产生所需的各种模拟、仿真信号，经过动态链接、驱动程序和数据采集等先进技术，完成对ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线的校准。

在目前我国暂无此类校准规范的情况下，通过大量的研究、试验解决了实际校准中的难题，保证了总线校准的量值溯源及实际生产中的计量需求。

关键词：航空总线；ARINC429总线；CAN总线；AFDX总线引言随着航空电子系统的迅猛发展，机载设备及地面设备也飞速革新，电子设备之间的控制与数据交互则越来越重要。

航空总线技术是飞机航空电子设备综合化系统的核心部分，是航空电子系统的“骨架”和“神经”，负责将各类航空电子设备互联以达到信息综合的目的，是飞机各航电设备间信息传输和资源共享的通路。

航空数据总线技术是航空电子系统的关键技术之一。

总线的可靠性直接影响到军事训练和作战任务的完成率，为确保总线类专测设备能正确实现其功能，有必要定期对其进行校准。

由于总线的设计开发是依据各总线的协议进行，对于总线的校准，国内、行业内目前并没有标准的校准规范，如果总线出现故障，将影响飞机整个航电系统的功能，为了保证飞机各系统、子系统的准确可靠以及飞机处于安全的技术状态，必须对总线的测试技术及应用进行自主研究，通过对总线测试技术及应用的研究，建立总线校规范，以满足总线校准的量值溯源及实际生产中的计量需求。

1 主要研究内容和目标目前ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线等总线技术正在迅速的发展并应用于我公司飞机的航空电子系统中，总线的可靠性直接影响到军事训练和作战任务的完成率，为确保总线类专测设备能正确实现其功能，有必要定期对其进行校准。

由于总线的设计开发是依据各总线的协议进行，对于总线的校准，国内、行业内目前并没有标准的校准规范，为了保证飞机各系统、子系统的准确可靠以及飞机处于安全的技术状态，必须对总线的测试技术及应用进行自主研究，通过对ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线协议的熟悉，研究可实施的ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线校准方案，依据不同总线的通讯特点及传输特性进行综合总线校准系统的建立，以满足总线校准的量值溯源及实际生产中的计量需求。

大型多通道超声波探伤仪的校准方法大型多通道超声波探伤仪紧要指一类基于A型脉冲式的在线无损检测设备，其基础是通常通道数多达几十到上百个的超声波探伤仪，紧要由同步、扫描、发射、接收放大、电源等电路部分和显示部分构成，与超声探头配套使用。

广泛应用于治金、航空航天、铁路、船舶等领域的无损检测。

其校准方法如下：一、校准前的检查检查大型多通道超声波探伤仪（以下简称探伤仪）的外观，是否存在影响正常工作及将来牢靠性的外部损伤，检查工作电压能否保证仪器正常工作。

二、校准通道的选择对于多通道探伤系统，校准通道数可以依据仪器特点进行优化，在确保有效性的前提下提高效率。

例如针对接受分时复用设计的探伤仪，可依据厂商供应的设计文件，将计量特性值依据仪器特点进行优化。

稳定性、显示抖动、脉冲重复频率、时基线性与增益线性只校准共用分时复用通道中的其中一个，抽取的校准通道数不应少于总通道数的25%；探伤灵敏度和探伤灵敏度信噪比则逐个通道校准。

三、稳定性1、在检测过程中应接受机油等超声耦合剂，并保证探头和试块的耦合稳定不变。

假如配有延时掌控器，则延时应设定为零。

2、使用与探伤仪通道匹配的深头和标准试块，使探伤仪显示一个回波信号。

第一个回波的幅度调整为满刻线幅度的80%，并调整时基线，使该回波位于满刻线宽度的80%。

3、在6min内，每隔1min察看回波的幅度和其在时基线上位置的稳定性。

4、将信号幅度变化和时基线漂移最大值记作稳定性。

注：在检测过程中，环境温度应保持在探伤仪制造者技术规范规定的范围士5℃以内。

确保电源或电池的电压在制造者技术规范规定的范围以内。

四、显示抖动按上述的方法产生一个回波参考信号，察看约10s，记录显示抖动最大值。

五、脉冲重复频率使用辅佑襄助探头作为接收器，与探伤仪被校通道相匹配的探头耦合，将接收探头输出端连接至示波器。

在不同脉冲重复频率的每个设定值下，用示波器测量发射脉冲的重复频率。

注：若探伤仪有多种组合挡位，且组合挡位的脉冲重复频率（通常指范围和脉冲重复频率）相同时，仅需要校准其中一个组合挡位。

多通道接收机幅相校准测试系统的设计作者：钟金金黄俊来源：《电子世界》2013年第12期【摘要】通过介绍了某接收系统的校正原理实现接收机幅相一致性参数自动测量，解决了测试参数多、测试量大的问题，并通过幅相调节网络补偿各通道的幅度和相位，提高接收系统的幅相一致性水平。

【关键词】多通道接收机；幅相校准；设计1.引言现代雷达系统为了获得良好的性能，在强杂波环境中检测目标，通常采用将接收到的射频回波信号下变频到中频，再经正交解调器分解为I、Q信号。

但是由于电路的不对称、各支路所选器件的不完善以及雷达工作频率和周围温度等环境的变化导致各通道I/Q支路的幅相特性不平衡及通道间的幅度相位不一致，从而造成系统的虚警或者增大系统测量误差。

因此，各通道I分量与Q分量两路信号的幅相一致性指标以及通道间的幅相一致性指标是影响接收系统性能的主要因素之一。

2.幅相校准测试系统的校准原理雷达接收单元采用5通道工作体制，工作频率范围覆盖0.05GHz～20GHz，为了解决宽带接收条件下的幅度相位一致性问题，接收单元采用在通道中插入相位均衡网络和幅度调节网络的方法来进行幅相补偿，实现该各通道间的幅相一致性能。

图1是接收单元内部射频信号到中频信号的简单处理流程。

5路线性通道的每个支路由接收前端，滤波器和开关电路、通道中频处理电路、AGC控制电路、正交相检电路、相位均衡网络和幅度调节网络等组成。

接收通道设计时，提高中频接收机增益的预留量，采用程控衰减器进行预衰，实际操作中作为调节网络实现幅度调节功能。

3.幅相校准测试系统的组成3.1 幅相校准测试系统的硬件组成幅相校准测试系统以测控计算机为核心，包括了射频信号源，数字示波器，程控多路开关以及用于智能仪表连接的GPIB接口卡，系统框图如图2所示。

测控计算机采用研华IPC610工控机，射频信号源为HP83732B，可提供10MHz～20GHz频率范围的射频信号输出。

数字示波器采用Agilent 54845，具有4通道，1GS采样，500M带宽，同时支持相位比较功能。

雷达技术关于中频接收机通道一致性问题分析21关于中频接收机通道一致性问题分析邱博之（陕西黄河集团有限公司设计所，陕西西安710043）摘要：雷达出厂前要进行“内外”配相，出厂后可根据实际情况进行“均衡”计算，都是为了能够把通道间的不一致性校准。

校准后，接收通道间不一致性，经过系统校准后，其影响可以忽略。

关键词：外校准；内校准；校准1概述某新型号雷达采用数字阵列接收技术，方位维全阵XX个阵元，每X个阵元合一，共有XX个子阵，每个子阵需X路接收机，全阵共需XX路接收机。

工作时，XX路接收机把天馈系统送来的目标回波信号放大送信号处理，经信号处理AD和DDC（数字下变频）后，在数字域进行DBF（数字波束形成）形成方位乞和△波束，系统接收通道（包含TR组件、中频接收机和AD采样等）之间的一致性（包含幅度和相位）关系到2和△的波束形成精度，直接影响到系统侧角精度，属于重要指标。

系统在设计时，实际上已经考虑到通道一致性问题，出厂前要进行“内外”配相，出厂后可根据实际情况，进行“均衡”计算，都是为了能够把通道间的不一致性校准，可以这样说，只要通道电路正常，系统是可以允许一定的不一致性存在。

2系统不一致性校准设计及影响分析2.1通道不一致性校准设计不同子阵接收通道之间的相位和幅度一致性校准，便携系统设计有外校准（外配相）、内校准（内配相）和均衡计算。

外配相是利用雷达外部信号源来对雷达子阵接收通道进行相位和幅度校准，内配相则是雷达内部信号源（频率综合器）所产生模拟目标通过天线阵面校准波导耦合天线阵面来对雷达子阵接收通道相位和幅度校准。

在雷达正常工作时利用领示信号（通过校准波导耦合到天线阵面）来对子阵通道的相位和幅度的实时校准，并实时计算此时子阵通道幅度与相位与内配相时变化值，去修正外配相值，从而完成整个天馈系统进行幅相校准，称之为“均衡计算”。

上述校准的机理基本一致：由外部（信号源）/内部（频率综合器）产生射频信号经天馈系统送接收机，放大变频后送信号处理AD采样及后续处理，校准时，以第6路接收信号为基准，测量出其它通道与之的幅度和相位差，并作为补偿参数记录，工作时，信号处理把参数实时补偿到每路接收通道，使每个通道幅相一致后进行后续工作。

多通道信号处理技术综述一、引言信号处理技术是数字化时代发展中的关键领域，它在音频、视频、图像等多个领域都起到了重要作用。

而多通道信号处理技术作为一种重要的信号处理技术，具有广泛的应用前景。

本文将对多通道信号处理技术进行综述，介绍其基本原理、关键技术以及在不同领域的应用。

二、多通道信号处理技术的基本原理多通道信号处理技术是指利用多个通道对输入信号进行采集和处理，从而提高信号的质量和可靠性。

其基本原理如下：1. 多通道采样多通道采样是指通过多个传感器对信号进行同时采样。

每个传感器都会采集到特定的信号，多个通道的采样结果可以提供更全面的信息。

这样可以提高信号的信噪比、动态范围和频率响应。

2. 多通道滤波多通道滤波是指对采集到的信号进行滤波处理。

通过在不同通道上应用适当的滤波算法，可以在保留信号主要信息的同时去除噪声和杂散。

3. 多通道特征提取多通道特征提取是指利用多个通道的信息来提取信号的特征。

多通道特征提取可以更准确地描述信号的特性，提高信号处理的效果。

4. 多通道融合多通道融合是指将多个通道的处理结果进行融合，得到最终的处理结果。

通过将多个通道的信息综合起来，可以更全面、更准确地表示原始信号。

三、多通道信号处理技术的关键技术多通道信号处理技术的应用涉及多个领域，其中涉及到的关键技术包括：1. 多通道数据同步多通道信号处理需要对多个通道的数据进行同步，确保数据的时间一致性。

常用的多通道数据同步方法有硬件同步和软件同步两种。

2. 多通道信号校准多通道信号处理中，不同通道的信号可能存在幅值和相位差异等问题。

因此，需要对不同通道的信号进行校准，保证其一致性。

3. 多通道信号融合算法多通道信号融合算法用于将多个通道的处理结果进行综合。

常见的多通道信号融合算法有加权平均法、主成分分析法等。

四、多通道信号处理技术在不同领域的应用多通道信号处理技术在音频、视频、图像等多个领域都有应用，其中一些典型的应用有：1. 多通道音频处理多通道音频处理技术可以提高音频的声音定位和环境效果。

多通道无线通信系统通道校准算法分析1 引言在B3G/ 4G系统中,为了达到超高传输速率和高的频谱利用率,MIMO(多输入多输出) [1 ] 、智能天线[2 ] [13 ] [14 ] 等被认为是核心关键技术。

MIMO 通过采用空时(或空时频) 编码,提高系统的性能。

为了保证系统性能的实现,工程上要求MIMO 系统天线阵列及射频通道之间的幅度和相位与理论设计相比,具有较小的误差;而作为核心技术的智能天线对天线阵列和通道也有同样甚至更高的要求。

但是,由于加工、器件老化、温度变化等原因,天线、馈线和由模拟器件组成的射频通道(统称为通道) 往往需要校正才能满足要求。

因此,已经对多通道的天线阵列的校准技术展开了广泛的研究,并取得了丰硕成果[3 ]～[11 ] 。

文献[ 12 ]提出了一种利用训练序列进行信道估计的快速算法,在此基础上,结合工程问题,将该快速算法首次用于无线通信系统天线阵列校准,并通过大量的计算机穷举,找到一组合适的特定训练序列。

通过仿真,证明该算法在通道校准应用中具有较好的性能。

通道校准方法可分为两大类,离线校准和在线校准。

离线校准是指在系统调试和上电初始化阶段所采取的通道校准措施,主要针对非时变误差。

这时由于不考虑对通信的影响,可根据实际需要选择校准算法、参考信号的功率和形式。

在线校准,也称为实时校准,是指系统正常工作阶段所采取的通道校准措施,主要针对时变误差。

这时所选择的校准算法、参考信号的功率和形式、以及参考信号的获得方式等,都应该是在不影响正常通信的前提下进行。

在线校准是实际通信系统中必须采用的通道校准措施。

在此重点研究在线校准方法。

结合实际系统结构,在线校准方法可分为基于校准网络的方法和无校准网络的方法,其中基于校准网络的方法又可进一步分为基于校准通道和基于耦合网络两种方法。

无校准网络的方法是采用工作通道轮换发射信号、其它通道接收的方式,从而得到通道之间的补偿系数,该方法由于操作时间较长,而且对通道阵列形式要求较高,因此目前在实际系统中主要采用基于校准网络的方法。

阵列雷达接收通道校正技术分析郑东卫;白亚莉【摘要】阵列雷达接收通道的校正精度影响着阵列信号处理性能的提高。

本文详细阐述了采用外场校准和内场校准结合的方法校准有源和无源器件,校准了整个雷达接收通道,给出了公式推导。

列出了实验验证数据。

证实了此方法有效可行。

%Receiving channel calibration precision of array radar affects improvement of array signal processing ca- pability. A calibration method incorporating external field calibration and internal field calibration for active devices and passive devices is introduced in detail, and whole receiving channel of radar was calibrated by using of this method. Formula derivation is given, experiment data are listed【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】4页(P44-46,59)【关键词】外场校准;内场校准;通道校正【作者】郑东卫;白亚莉【作者单位】西安电子工程研究所,西安710100;中国兵器工业第二0二所,咸阳712099【正文语种】中文【中图分类】TN951 引言阵列雷达是将多个传感器分别装置在空间不同的位置从而组成所谓的传感器阵列，利用传感器阵列来接收空间信号进而对接收的信号进行特定的处理，增强所感兴趣的有用信号，抑制无用的干扰和噪声，从而使阵列的输出信号干扰噪声比达到最大。

阵列雷达要有好的性能是基于各个接收通道之间的幅度、相位一致性和通道本身的平稳性。

微波辐射定标场地面接收机通道自校准设计
束永江;赵建农;何勤
【期刊名称】《计测技术》
【年(卷),期】2005(025)002
【摘要】微波辐射定标场的地面接收机是卫星雷达外定标的主要设备之一,由于整个雷达系统对精度要求很高,因此作为系统外定标的地面接收机,其自身参数的实时校准就显得尤为重要.本文对地面接收机的接收通道设计了一种自校准方案,阐述了其校准原理和校准步骤,并给出了设计实现框图,分析了其中的关键技术.
【总页数】3页(P34-35,41)
【作者】束永江;赵建农;何勤
【作者单位】中国电子科技集团公司第38研究所,安徽,合肥,230031;中国电子科技集团公司第38研究所,安徽,合肥,230031;中国电子科技集团公司第38研究所,安徽,合肥,230031
【正文语种】中文
【中图分类】TN956
【相关文献】
1.双通道带通采样和多相滤波的微波引信信号侦察接收机 [J], 胡敏;李国林;谢鑫
2.具有自校准功能的多通道数字下变频器设计 [J], 吉炜寰;黄磊;邹玉炜
3.四通道5MM微波辐射计接收机中数据处理与控制分系统的研制 [J], 罗宣高
4.自校准多通道红外辐射计的设计与性能测试 [J], 张允祥;李新;李琛;郑小兵
5.2.4GHz零中频接收机中正交相位的自校准设计(英文) [J], 刘瑞峰;李永明;陈弘毅;王志华
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