多通道接收机幅相校准测试系统的设计

图1设备组成该自动测试系统主要由测试转台（支架、标准喇叭等）本振频标、测试变频、网络交换机、数据处理计算机等组成[3]在数据处理计算机的控制下，通过GPIB或网线与矢量网络分析仪连接，将射频信号传输至标准喇叭天线以实现信号发射。

数据处理计算机通过转台控制电缆对天线测试转台进行控制。

由于多通道的相控阵接收组件内部完成了数字下变频，最终输出的是数字信号，因此需要进行外部的D/A变换和上变频，才能最终将同频接收信号环回矢量网络分析仪进而完成整个信号的闭环。

值得注意的是，为了保证测试频率的同步和测试精度，这里的被测子阵、D/A设备以及矢量网络分析需要进行同源处理。

最终，利用矢量网络分析仪和配套转台，完成被测子阵天线各通道幅度、相位、时延等指标的测试。

测试完成后，数据处理计算机存储测试数据，记录结果将作为接收阵面各通道幅度、相位零值的初始值和通道零值装订的依据。

标，也可以串行运行，被测子阵的幅度、位一致。

在进行幅度、各个频点、各个通道，图2幅度、相位标校图3方向图扫描流程关键指标的测试被测子阵需要测试的关键指标包括增益、幅相一致性、噪声系数等，这些指标的好坏直接关系整个系统数字波束合成的效果[6-7]。

图5子阵实际测试结果实测结果表明，该测试系统运行良好，可以快速完成对组件各通道的测试和数据处理。

补偿后的子阵方向图合成效果与仿真值十分接近，而且测试结果多样，能够很直观地判断测试结果是否满足技术要求。

为多通道接收组件的判决筛选提供了重要依据。

结束语本文从多通道相控阵接收组件批量测试的需求出发，计了一套自动测试系统，可以大幅度减少测试工作量，测试效率。

该自动测试系统已成功应用于某型相控阵天线组件的批量测试任务中，实际应用表明，该测试系统能够快速完成多通道相控阵接收组件的测试需求，对于提高测试效减少后期组件维修时间发挥了重要作用。

参考文献张光义,赵玉洁.相控阵雷达技术[M].北京:电子工业出版社2006.胡明春,周志鹏,严伟,等.相控阵雷达收发组件技术[M].图4软件测试界面。

多通道综合参数测试设备校准装置的设计与研制【摘要】随着航空科技飞速地发展，集成化、智能化测试技术越来越多地运用到航空地面测试设备上。

利用各种功能板卡采集信号、测试信号的多通道综合参数专用测试设备在科研,生产,制造单位越来越多地使用。

此类专用测试设备的研制与应用，极大地提高了航空产品装机试验、故障检测地准确性。

而对于这种专用测试设备，在为产品测试及试验带来快捷、准确、高效的同时，也对如何进行计量校准和量值溯源提出了新的问题。

本文针对这一问题开展自主研究，设计、制作一套用于多通道综合参数航空专用测试设备的测试和校准用的校准装置。

采取软、硬件结合的解决方案，制作出可以校准此类测试设备的便携校准装置。

【关键词】校准装置；设计原理；信号调理箱；校准软件引言针对科研生产中普遍使用的板卡式集成化多通道、多参数航空专用测试设备，在校准中存在测试端口多、形状各异、结构密集等，经常出现人为插错或加错信号，对设备造成危害和损坏的现象。

目前，在校准这些多通道、多参数专用测试设备时，普遍采用的是人工逐点接线的方式，造成工作效率低，存在安全隐患。

为了解决存在的这些风险和难题，达到快速排故的目的，为了跟进新技术发展的步伐，优化提升此类设备的校准方法，对该问题进行深入研究和解决。

1校准装置设计原理研究此类专用测试设备的结构和组成，结合计算机技术中的自动寻址技术实现校准技术研究。

自动寻址利用计算机程序中的指令为顺序排列的特性，对顺序推进的指令序列采用程序计数器PC加1的方式自动形成下一条指令地址。

基于这种实现寻址的技术方式，将其运用到航空专用测试设备的计量校准工作中，用以解决多通道、多参数的测试板卡信号的参数校准和故障诊断。

2 校准装置的组成该装置是由：上位机和软件、数据采集板卡、信号调理箱三大部分组成。

其中，上位机主要由数据采集软件、数据库构成，采集软件主要进行数据采集和数据处理功能。

数据库的功能对数据采集软件采集的数据进行存储，为数据回放提供数据源。

多通道接收机幅相校准测试系统的设计【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。

收稿日期：２０２２－０４－２１基金项目：国家自然科学基金（Ｕ２２４１２７７）引用格式：史磊，晏怀斌，于骏申．一种多通道数字接收机的设计与测试方法［Ｊ］．测控技术，２０２３，４２（７）：８０－８６．ＳＨＩＬ，ＹＡＮＨＢ，ＹＵＪＳ．ＤｅｓｉｇｎａｎｄＴｅｓｔＭｅｔｈｏｄｏｆａＭｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌＤｉｇｉｔａｌＲｅｃｅｉｖｅｒ［Ｊ］．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆ＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０２３，４２（７）：８０－８６．一种多通道数字接收机的设计与测试方法史　磊，晏怀斌，于骏申（上海船舶电子设备研究所，上海　２０１１０８）摘要：设计了一种可用于测控系统的多通道数字接收机，结合性能指标测试，表明该接收机具有有效性和通用性。

重点阐述了该多通道数字接收机设计组成和下属各模块的设计原理，通过对幅度相位一致性、短路噪声、固定增益和采集预处理效果等接收机关键性能指标开展仿真测试和数据分析，给出某型测控设备中的实际测试结果，验证了设计的多通道数字接收机满足某型测控系统实际使用需求。

针对特定功能的测控系统，可通过尝试调整接收机相关模块的设计参数，为特定功能接收机设计提供参考。

关键词：多通道；数字接收机；信号调理；采集预处理中图分类号：ＴＰ２９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－８８２９（２０２３）０７－００８０－０７ｄｏｉ：１０．１９７０８／ｊ．ｃｋｊｓ．２０２２．１０．３０９ＤｅｓｉｇｎａｎｄＴｅｓｔＭｅｔｈｏｄｏｆａＭｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌＤｉｇｉｔａｌＲｅｃｅｉｖｅｒＳＨＩＬｅｉ牞ＹＡＮＨｕａｉｂｉｎ牞ＹＵＪｕｎｓｈｅｎ牗ＳｈａｎｇｈａｉＭａｒｉｎｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｑｕｉｐｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ牞Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１１０８牞Ｃｈｉｎａ牘Ａｂｓｔｒａｃｔ牶Ａｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｄｉｇｉｔａｌｒｅｃｅｉｖｅｒｆｏｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｅｘｔｅｓｔ牞ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓａｎｄｕｎｉｖｅｒｓａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｒａｒｅｓｈｏｗｎ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｄｉｇｉｔａｌｒｅｃｅｉｖｅｒａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｉｔｓｓｕｂｏｒｄｉｎａｔｅｍｏｄｕｌｅｓａｒｅｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｓｔａｎｄｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｋｅｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｅｘｅｓｏｆｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｒ牞ｓｕｃｈａｓａｍｐｌｉｔｕｄｅａｎｄｐｈａｓｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ牞ｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔｎｏｉｓｅ牞ｆｉｘｅｄｇａｉｎａｎｄａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｅｆｆｅｃｔ牞ｔｈｅａｃｔｕａｌｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｉｎａｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｅｏｆｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｒｅｇｉｖｅｎ牞ｗｈｉｃｈｖｅｒｉｆｉｅｓｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｍｕｌｔｉ ｃｈａｎｎｅｌｄｉｇｉｔａｌｒｅｃｅｉｖｅｒｍｅｅｔｓｔｈｅａｃｔｕａｌｕｓｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆａｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｅｏｆｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｏｔｈｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｒｅ ｃｅｉｖｅｒｗｉｔｈｓｐｅｃｉｆｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｓｂｙｔｒｙｉｎｇｔｏａｄｊｕｓｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｒｅｃｅｉｖｅｒｒｅｌａｔｅｄｍｏｄｕｌｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ牷ｄｉｇｉｔａｌｒｅｃｅｉｖｅｒ牷ｓｉｇｎａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ牷ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ 伴随着单片微波集成电路、微组装技术、Ａ／Ｄ采样电路、大规模可编程逻辑电路、多通道数字接收技术的快速发展，数字接收机几乎已经可以完全取代模拟接收机，成为当前接收机技术发展的主要方向。

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。

2020年第 4 期 声学与电子工程 总第 140 期声呐多通道接收机测试系统的设计与实现李淑萍 董卫珍 李玉娥（上海船舶电子设备研究所，上海，201108）摘要传统的声呐接收机通道测试需要使用多台仪器联合测试，所需的成本较高、操作复杂，且无法对通道特性进行全面准确的分析。

针对这些缺陷，文章设计了一种声呐多通道测试系统，并开发了基于LabView的通道特性测试软件，用于实现对接收机通道各项性能指标的测试。

实验结果表明该系统具有操作便捷、测试准确、稳定性高等优点，满足对接收机性能的测试需求。

关键词声呐；多通道；接收机；Labview；测试系统多通道接收机是多波束声呐的重要组成部分，主要完成接收小信号的放大、滤波、可编程增益控制等[1-3]。

接收机工作状态是否正常、技术指标是否满足要求，直接影响着声呐的整体性能。

多通道声呐接收机要求各个通道在一定带宽内具有平坦的幅频特性，且带外噪声抑制效果好，通道间需要保证一定的幅度、相位一致性，接收机整体要求噪声低、灵敏度高、增益可控范围大[4-5]。

为了准确评估接收机各通道之间幅度一致性、相位一致性、带宽、噪声、增益可控范围等各项技术指标，常用测试系统由扫频仪、频谱分析仪、示波器等专业设备搭建，价格昂贵且无法满足多通道快速测试的需求，为此有必要研发声呐系统多通道接收机测量系统。

本文设计并开发的声呐多通道接收机测试系统，基于LabView软件设计配合硬件电路开发，能快速有效的完成接收机各项指标的测试。

1测试系统组成声呐多通道接收机测试系统主要由信号源模块、数据采集模块、主控计算机等几个部分组成。

信号源模块向接收系统发送多通道模拟小信号；主控计算机运行测试软件，控制信号源产生测试所需的信号，调用不同功能模块对接收机各项技术指标进行测试；数据传输模块完成接收系统各个通道的数据采集并通过千兆网口上传至主控计算机。

测试系统组成框图如图1所示。

信号源模块为测试系统提供测试信号，由信号源、信号分配两部分组成。

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。

多通道数字接收机采集测试系统设计与实现侯硕;严济鸿;何子述【摘要】为了对某雷达接收机的采样信号进行指标测试,设计并实现了一种光接口数据采集测试系统.该系统硬件部分以FPGA为核心完成光接口对8路中频采样模块16位数据的接收,并配备大容量DDR2对数据进行实时存储,以cPCI芯片CY7C09449PV作为数据采集板与上位机的接口,由计算机应用程序进行控制,将采集到的数据传回计算机中进行时域、频域波形显示,以及ADC动态参数、通道参数的计算.经过测试,系统成功实现同时对8通道数据进行接收并且对其中任意4通道数据进行频谱的绘制以及进行指标计算.【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》【年(卷),期】2014(009)003【总页数】6页(P281-286)【关键词】FPGA;光接口;ADC动态参数;通道参数【作者】侯硕;严济鸿;何子述【作者单位】电子科技大学电子工程学院,成都611731;电子科技大学电子工程学院,成都611731;电子科技大学电子工程学院,成都611731【正文语种】中文【中图分类】TN79;TN957.51雷达测试设备的发展源自20世纪50年代开始，随着计算机技术的发展，雷达测试技术进入了自动测试阶段，在随后的几十年，美军致力于测试技术标准化的研究，建立起模块化的软硬件测试平台，根据用户的不同需求，灵活快速的组建成相应的测试系统，提高了测试系统的制造速度和性价比。

进入21世纪之后，随着数模转换器（ADC）器件的快速发展，数字阵列雷达以及雷达测试系统也进入了一个新的阶段［1］，国外多家公司都推出了多款高性能数模转换器件和高速信号采集模块，在采样频率超过1 Gs/s的情况下，许多ADC芯片通常能够达到10 bits或者12 bits。

目前数字阵列雷达发展到了工业应用的阶段，数字波束形成的重要前提就是需要有高水平的多通道数字接收机［2］，这样才能够保证回波在进入天线后能够减小失真；采用了数字波束形成技术之后，对接收机通道间的信号一致性和无杂散动态范围的要求又进一步提高，随着cPCI总线的发展，雷达测试系统的通用性得到了极大地提高。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。