### 基于FPGA的多通道雷达接收机幅相不一致校正 #### 引言 在现代雷达系统中，为了提高系统的整体性能及精确度，越来越多地采用了多通道体制。这种体制能够通过多个独立的接收通道同时采集数据，从而实现更高级别的信号处理功能。然而，在实际应用中，由于各个接收机前端处理器件特性的差异以及信号传输过程中的损耗，导致不同接收通道间的信号幅度和相位出现不一致现象。这种幅相不一致不仅影响雷达的测角精度，还可能降低系统的整体性能。因此，对多通道雷达接收机的幅相不一致进行校正是至关重要的。 #### 幅相不一致的原因及影响 幅相不一致通常是由以下几个因素造成的： 1. **前端处理器件的差异**：不同通道中使用的放大器、滤波器等器件可能存在微小的参数差异。 2. **信号传输路径差异**：不同的信号传输路径会导致信号到达时间的不同，从而引起相位差。 3. **温度变化**：温度的变化会影响器件的性能，进而影响信号的幅相特性。 幅相不一致对雷达系统的影响主要体现在以下几个方面： 1. **测角精度下降**：相位误差会直接影响雷达的方向估计能力。 2. **抗干扰能力减弱**：幅度不一致可能导致某些通道的信号被抑制，降低了系统的整体抗干扰能力。 3. **系统稳定性问题**：长期运行下，幅相不一致可能导致系统不稳定。 #### 基于FPGA的校正方法 针对多通道雷达接收机幅相不一致的问题，本文提出了一种基于FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的校正方法。该方法的核心在于利用FPGA的灵活性和高速处理能力来实现高效的幅相校正。 - **校正原理**：该方法首先在每个通道的前端输入标准信号，通过对这些信号的测试来获取各通道之间的幅相差异。接下来，采用一种试探计算补偿值的方法，即通过逐步调整补偿值直至满足预设的幅相一致性要求。 - **实现步骤**： 1. **测试信号输入**：在每个接收通道的前端输入相同的标准测试信号。 2. **数据采集与分析**：利用FPGA采集各通道的输出信号，并进行数据处理，计算出各通道之间的幅相差异。 3. **补偿值计算**：根据幅相差异，采用试探计算的方法确定补偿所需的频响特性。 4. **校正实施**：将计算得到的补偿值输入到后端校正器中，实现对信号的幅相校正。 - **优势特点**： 1. **高效性**：由于FPGA具有并行处理能力，因此可以在很短的时间内完成复杂的校正计算。 2. **灵活性**：FPGA可以根据需要进行重新编程，使得校正算法可以随着硬件平台的更新而不断优化。 3. **低延迟**：该方法实现的校正电路作为附加的功能模块，不会对原有的接收机结构造成大的改动，因此附加的延迟非常小。 #### 实验结果与分析 经过实验验证，基于FPGA的校正方法能够显著改善多通道雷达接收机的幅相一致性。具体来说，在工作频率为170MHz时，该方法可以在7.42μs内完成校正过程，且附加延迟不超过0.04μs。校正后的结果表明，不同通道间的信号相位误差可以减小至0.17°以下，幅度误差则可以减小至0.004dB以下。 #### 结论 本文介绍了一种基于FPGA的多通道雷达接收机幅相不一致校正方法。该方法通过在前端输入标准信号并采用试探计算的方式确定补偿值，最终实现了对信号的幅相校正。实验结果显示，这种方法能够有效提高雷达接收机的幅相一致性，对于提高雷达系统的整体性能具有重要意义。未来的研究方向可以进一步探索如何在更宽的工作频段内实现高精度的幅相校正，以及如何将该方法应用于更加复杂的多通道雷达系统中。

AD8302是一款完全集成式系统，用于测量多种接收、发射和仪器仪表应用中的增益/损耗和相位。它只需极少的外部元件，采用2.7 V至5.5 V单电源供电。在50 Ω系统中，交流耦合输入信号范围为–60 dBm至0 dBm，低频高达2.7 GHz。这些输出在±30 dB的范围内提供精确的增益或损耗测量，调整比例为30 mV/dB，相位范围为0°–180°，调整比例为10 mV/度。两个子系统都具有30 MHz的输出带宽，可通过增加外部滤波器电容来降低该带宽。AD8302可在控制器模式下使用，驱动信号链的增益和相位达到预定设定点。 AD8302包括一对紧密匹配的解调对数放大器，每个放大器具有60 dB测量范围。通过提取其输出之差，可测量两个输入信号之间的幅值比或增益。这些信号甚至处于不同的频率下，以便测量转换增益或损耗。通过在一个输入上施加未知信号并在另一个输入上施加校准的交流基准信号，AD8302可用于确定绝对信号电平。通过禁用输出级反馈连接，可使用设定点引脚MSET和PSET实现比较器，从而设置阈值。 信号输入采用单端模式，可将其直接匹配并连接到定向耦合器。在低频下，其输入阻抗为3

基于幅相控制的变频器能量回馈控制系统，张承慧，李珂，针对变频器不能直接用于快速启动、制动和频繁正反转调速场合的问题，设计了一种基于幅相控制的SPWM能量回馈控制系统，克服了传统Ba

阵列信号处理是当前信号处理的热门方向，为信号处理带来极大的方便，阵列信号处理中的各通道不一致问题将会给阵列信号处理带来影响，很多文献中介绍过关于自适应幅相误差校正的理论及方法，但实现起来都比较耗费资源和时间，且效果有待实践验证。提出一种工程上可实现且计算量较小的通道校正方法-查表法。通过仿真，结果表明此方法可以对特定来向的有用信号进行较为准确的校正。

阵列存在幅相误差条件下的DOA估计算法仿真

【资源内容】： -1- 阵列（ULA、UPA、UCA三种可选）窄带信号统计模型建模仿真 -2- 加入幅相误差，并分析MUSIC算法性能损失情况 -3- 作图对比，效果明显 -4- 注意 未引入补偿校正算法，仅分析现象！ 【代码特点】：参数化编程（参数可方便修改）、思路步骤清晰、注释明细。 【适合对象】：信号处理、雷达专业学生。 【乱码问题】：文件打开如果出现中文注释乱码的情况，就用记事本打开文件，若无乱码情况，则直接复制记事本中的内容，粘贴到对应的MATLAB文件中。 感谢支持！

阵列天线中幅相误差校正算法的研究.pdf

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。 　　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

摘要：AD8302是ADI公司生产的用于RF／IF幅度和相位测量的新型芯片，可测量两输入信号之间的幅度比和相位差。文中介绍了AD8302的功能及特点，给出了此芯片在实际工作中的两种典型测量应用电路。 关键词：幅度； 相位； 测量； AD8302 分类号：TM935 文献标识码：B 文章编号：1006-6977(2003)01-0025-02 1 AD8302的特点及功能 AD8302是ADI公司于2001年10月推出的用于RF／IF幅度和相位测量的首款单片集成电路，它能同时测量从低频到2．7GHz频率范围内两输入信号之间的幅度比和相位差。该器件将精密匹配的两个对数检波器集成在一块芯片上

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