多路输出信号间相对时延的校准方法
【专利摘要】本发明公开了一种多路输出信号间相对时延的校准方法，包括如下步骤：通过每一个接收通道的前置衰减器(9)调整来自目标模拟器(8)的模拟信号的功率大小；通过变频器(10)将来自前置衰减器(9)的模拟信号与来自可变本振源(1)的本振信号进行混频；通过中频放大器(11)对混频后的模拟信号依次进行滤波处理和放大处理；通过数据采集模块(6)对来自四个接收通道的中频放大器(11)的模拟信号进行采样处理；通过计算机(7)分别计算来自第一接收通道(2)的数字信号与来自第二接收通道(3)、第三接收通道(4)和第四收通道(5)的数字信号间的相对时延；对来自第一接收通道(2)的数字信号与来自第二接收通道(3)、第三接收通道(4)和第四收通道(5)的数字信号间的相对时延进行不确定度分析。
【专利说明】多路输出信号间相对时延的校准方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多路信号间相对时延的校准【技术领域】，特别涉及一种多路输出信号间相对时延的校准方法，该校准方法适用于目标模拟器的多路输出信号间相对时延的校准。
【背景技术】
[0002]目标模拟器通过输出多路信号来模拟飞行器等目标的飞行轨迹，其输出的多路信号之间存在相对时延，并且该相对时延通常是可变的。实际应用中，通常对目标模拟器输出的多路信号间相对时延的精度要求较高，因此需要精确校准目标模拟器的多路输出信号的相对时延。实际应用中，要模拟的目标具有多样性，因此目标模拟器的输出信号也有多种类型，例如目标模拟器的输出信号可以是雷达脉冲信号或噪声干扰信号，也可以是用于飞行器之间相互通信的JTIDS信号、IFF信号或TACON信号。因此，用于校准目标模拟器的多路输出信号间相对时延的方法就需要能够同时满足适用信号类型多和校准精度高的要求。
[0003]如果目标模拟器的输出信号是雷达脉冲信号，现有技术的校准方法仅适用于大功率的输出信号的相对时延校准，而不适用于小功率的输出信号的相对时延校准。对小功率的输出信号，由于信噪比的降低会引入不确定度，导致校准的精确度降低。如果目标模拟器的输出信号是除雷达脉冲信号以外的信号，例如噪声干扰信号或者JTIDS通信信号，由于缺乏信号相关处理等测试手段，现有技术的校准方法难以完成高精确度的相对时延校准。
[0004]综上,现有技术中，用于校准目标模拟器的多路输出信号的相对时延的方法存在如下缺点:
[0005](I)适用信号类型少；
[0006](2)校准精度低。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种多路输出信号间相对时延的校准方法。
[0008]本发明提供的多路输出信号间相对时延的校准方法包括如下步骤:
[0009]通过每一个接收通道的前置衰减器调整来自目标模拟器的模拟信号的功率大小，并将调整后的模拟信号发送至变频器；
[0010]通过变频器将来自前置衰减器的模拟信号与来自可变本振源的本振信号进行混频，并通过变频器将混频后的模拟信号发送至中频放大器；
[0011]通过中频放大器对混频后的模拟信号依次进行滤波处理和放大处理，并将放大处理后的模拟信号发送至数据采集模块；
[0012]通过数据采集模块对来自四个接收通道的中频放大器的模拟信号同时进行采样处理，并将采样处理后的模拟信号转换为数字信号存储于数据采集模块的存储器中；
[0013]通过计算机分别计算来自第一接收通道的数字信号与来自第二接收通道、第三接收通道和第四收通道的数字信号间的相对时延；[0014]对来自第一接收通道的数字信号与来自第二接收通道、第三接收通道和第四收通道的数字信号间的相对时延进行不确定度分析。
[0015]优选地，所述步骤“通过变频器将来自前置衰减器的模拟信号与来自可变本振源的本振信号进行混频，并通过变频器将混频后的模拟信号发送至中频放大器”为:
[0016]当来自前置衰减器的模拟信号的频率小于或等于频率阈值时，通过变频器将来自前置衰减器的模拟信号直接发送至中频放大器；
[0017]当来自前置衰减器的模拟信号的频率大于频率阈值时，通过变频器将来自前置衰减器的模拟信号与来自可变本振源的本振信号进行混频，并通过变频器将混频后的模拟信号发送至中频放大器。
[0018]进一步优选地，所述频率阈值为2.3GHz ο
[0019]进一步优选地，混频后的信号的频率为2GHz。
[0020]优选地，所述步骤“通过计算机分别计算来自第一接收通道的数字信号与来自第二接收通道、第三接收通道和第四收通道的数字信号间的相对时延”包括如下子步骤:
[0021]通过网线将数据采集模块的存储器中存储的四组数字信号分别读入计算机的存储器，并将来自第一接收通道的数字信号标记为参考信号；
[0022]将参考信号分别与来自第二接收通道、第三接收通道和第四收通道的数字信号进行互相关运算并得到三组互相关数据；
[0023]分别计算三组互相关数据的 最大值，得到三个互相关峰值；
[0024]根据三个互相关峰值偏离各自中心点的位置得到来自第一接收通道的数字信号与来自第二接收通道、第三接收通道和第四收通道的数字信号间的相对时延。
[0025]进一步优选地，所述互相关运算的计算公式为:
【权利要求】
1.多路输出信号间相对时延的校准方法，其特征在于，该校准方法包括如下步骤: 通过每一个接收通道的前置衰减器(9)调整来自目标模拟器(8)的模拟信号的功率大小，并将调整后的模拟信号发送至变频器(10)； 通过变频器(10)将来自前置衰减器(9)的模拟信号与来自可变本振源(I)的本振信号进行混频，并通过变频器(10)将混频后的模拟信号发送至中频放大器(11)； 通过中频放大器(11)对混频后的模拟信号依次进行滤波处理和放大处理，并将放大处理后的模拟信号发送至数据采集模块(6)； 通过数据采集模块(6)对来自四个接收通道的中频放大器(11)的模拟信号同时进行采样处理，并将采样处理后的模拟信号转换为数字信号存储于数据采集模块￠)的存储器中； 通过计算机(7)分别计算来自第一接收通道(2)的数字信号与来自第二接收通道(3)、第三接收通道(4)和第四收通道(5)的数字信号间的相对时延； 对来自第一接收通道(2)的数字信号与来自第二接收通道(3)、第三接收通道(4)和第四收通道(5)的数字信号间的相对时延进行不确定度分析。
2.根据权利要求1所述的多路输出信号间相对时延的校准方法，其特征在于，所述步骤“通过变频器(10)将来自前置衰减器(9)的模拟信号与来自可变本振源⑴的本振信号进行混频，并通过变频器(10)将混频后的模拟信号发送至中频放大器(11)”为: 当来自前置衰减器(9)的模拟信号的频率小于或等于频率阈值时，通过变频器(10)将来自前置衰减器(9)的模拟信号直接发送至中频放大器(11)； 当来自前置衰减器(9)的模拟信`号的频率大于频率阈值时，通过变频器(10)将来自前置衰减器(9)的模拟信号与来自可变本振源(I)的本振信号进行混频，并通过变频器(10)将混频后的模拟信号发送至中频放大器(11)。
3.根据权利要求2所述的多路输出信号间相对时延的校准方法，其特征在于，所述频率阈值为2.3GHz。
4.根据权利要求2所述的多路输出信号间相对时延的校准方法，其特征在于，混频后的信号的频率为2GHz。
5.根据权利要求1所述的多路输出信号间相对时延的校准方法，其特征在于，所述步骤“通过计算机(7)分别计算来自第一接收通道(2)的数字信号与来自第二接收通道(3)、第三接收通道(4)和第四收通道(5)的数字信号间的相对时延”包括如下子步骤: 通过网线将数据采集模块(6)的存储器中存储的四组数字信号分别读入计算机(7)的存储器，并将来自第一接收通道(2)的数字信号标记为参考信号； 将参考信号分别与来自第二接收通道(3)、第三接收通道(4)和第四收通道(5)的数字信号进行互相关运算并得到三组互相关数据； 分别计算三组互相关数据的最大值，得到三个互相关峰值； 根据三个互相关峰值偏离各自中心点的位置得到来自第一接收通道(2)的数字信号与来自第二接收通道(3)、第三接收通道(4)和第四收通道(5)的数字信号间的相对时延。
6.根据权利要求5所述的多路输出信号间相对时延的校准方法，其特征在于，所述互相关运算的计算公式为:
7.根据权利要求1所述的多路输出信号间相对时延的校准方法，其特征在于，所述不确定度分析包括计算校准系统的合成标准不确定度和扩展不确定度。
8.根据权利要求7所述的多路输出信号间相对时延的校准方法，其特征在于，所述合成标准不确定度包括测量重复性引入的第一不确定度分量、路径误差引入的第二不确定度分量、A/D采样引入的第三不确定度分量、以及计算机(7)运算引入的第四不确定度分量，且该四项不确定度分量互不相关。
9.根据权利要求7所述的多路输出信号间相对时延的校准方法，其特征在于，所述合成标准不确定度的计算公式为:
10.根据权利要求7所述的多路输出信号间相对时延的校准方法，其特征在于，所述扩展不确定度的计算公式为:
U = kuc 公式中，U为扩展不确定度；k为包含因子，且k=2。
【文档编号】H03D7/16GK103427768SQ201310373562
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】贾冒华, 谭帆, 贾治国, 童琼, 彭薛葵, 陈俊 申请人:北京无线电计量测试研究所