多通道相參復(fù)雜調(diào)制信號產(chǎn)生系統(tǒng)

在無線通信MIMO、雷達(dá)接收系統(tǒng)測試、多目標(biāo)雷達(dá)信號模擬和DBF算法研究應(yīng)用中經(jīng)常會用到多通道相參復(fù)雜調(diào)制信號。MIMO無線通信系統(tǒng)中，用到兩個或者兩個以上的天線，通過信道切換，時間延遲，發(fā)射分集等方式來解決無線信號傳輸?shù)亩鄰絾栴}。全相干雷達(dá)在設(shè)計(jì)時采用了多波束，這些波束需要在空間相位對齊，以便進(jìn)行目標(biāo)檢測和跟蹤，因此要進(jìn)行測試時，需要多通道信號同步且時延可調(diào)，相位對齊且相位可控，這種多通道相參復(fù)雜調(diào)制信號產(chǎn)生系統(tǒng)已成為無線通信、雷達(dá)接收設(shè)備、多目標(biāo)雷達(dá)信號模擬和DBF算法研究時進(jìn)行指標(biāo)性能測試時的必備設(shè)備。

技術(shù)背景

相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)，無線通信MIMO，多目標(biāo)雷達(dá)信號模擬，DBF算法研究等中均有多通道相參矢量信號產(chǎn)生系統(tǒng)的需求，下面以相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)為例。

上圖中，TX端發(fā)出的信號經(jīng)過功分后，進(jìn)而給到每個天線陣子，在該條鏈路上有對應(yīng)的移相器進(jìn)行相位的調(diào)節(jié)和控制，從而改變天線的輻射方向圖，從而改變波束的方向。圖中每個天線陣子的方向圖可以根據(jù)對應(yīng)鏈路上的移相器進(jìn)行改變，進(jìn)而整個相控陣?yán)走_(dá)的探照角度可以通過所有移相器的配合進(jìn)行控制。

測試難點(diǎn)和挑戰(zhàn)

在實(shí)際測試時，為了能模擬各種復(fù)雜調(diào)制信號，或者自定義復(fù)雜波形，我們一般采用矢量信號源搭建的多通道相參矢量信號產(chǎn)生系統(tǒng)來進(jìn)行測試。在實(shí)際應(yīng)用中，由于各種因素的影響，比如溫度變化，電子元件的老化，信號傳輸延遲等，都會導(dǎo)致相位偏差。因此，如何在復(fù)雜的電磁環(huán)境條件下保持高精度的相位同步是一個巨大的挑戰(zhàn)，因此對于多通道相參復(fù)雜調(diào)制信號在相位同步方面有極高的要求。例如，在相控陣?yán)走_(dá)中，相位同步精度直接影響到波束的指向精度和雷達(dá)的探測性能，所以需要通道之間要參差，通道之間相位可調(diào)，頻率可調(diào)，功率可調(diào)，開關(guān)機(jī)通道之間相位保持一致。

測試難點(diǎn)

多通道之間相參

通道之間相位同步需要高精度：要實(shí)現(xiàn)多個通道之間信號的相位相參性，必須保證各通道信號的相位同步精度非常高

通道之間相位可調(diào)

頻率靈活可變

功率靈活切換

頻率切換、功率切換、開關(guān)機(jī)，通道之間相位保存一致

更多的通道，例如8/16/32/64/128通道

調(diào)制帶寬需要2GHz及以上

頻率范圍覆蓋廣

本期我們將為大家介紹中星聯(lián)華多通道相參復(fù)雜調(diào)制信號產(chǎn)生系統(tǒng)。

八通道相參且相位可調(diào)矢量信號產(chǎn)生系統(tǒng)

系統(tǒng)組成

中星聯(lián)華四臺雙通道相參矢量信號源

泰克多通道實(shí)時示波器

中星聯(lián)華方案介紹

將多臺矢量信號源利用SYNC HUB同步盒進(jìn)行同步來構(gòu)建成一個多通道相參復(fù)雜調(diào)制信號產(chǎn)生系統(tǒng)

靈活配置通道數(shù)，根據(jù)需求，可支持2/4/6/8/16/32/64/128等

頻率范圍可覆蓋100kHz-67GHz

調(diào)制帶寬：每通道最高可達(dá)2GHz

可靈活控制整個系統(tǒng)的輸出信號類型、頻率、帶寬及功率，以及通道之間延遲和相位

按照測試需求，可靈活控制控制通道之間相位的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相控陣?yán)走_(dá)的波束指向性和探測性能的測試

方案優(yōu)勢

多通道：提供多通道激勵測試的解決方案，可配置2/4/6/8/16/32/64/128等

種類多：支持多種復(fù)雜調(diào)制格式和用戶自定義的復(fù)雜信號

大帶寬：最大支持2GHz調(diào)制帶寬

寬頻率：100kHz至67GHz

高精度：通道間相位精度小于1度

高分率：相位可調(diào)分辨率0.1度

靈活可調(diào)：通道之間相位可調(diào)，頻率可調(diào)，功率可調(diào)

一致性好：頻率切換，功率切換，開關(guān)機(jī)通道之間相位保持一致

相參性好：多通道之間嚴(yán)格相參

多通道相參復(fù)雜調(diào)制信號產(chǎn)生系統(tǒng)在無線通信和雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域具有不可替代的重要性。通過滿足多通道信號同步、時延可調(diào)、相位對齊且相位可控等關(guān)鍵技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)了在 MIMO 系統(tǒng)測試、雷達(dá)接收系統(tǒng)評估、多目標(biāo)雷達(dá)信號模擬以及 DBF 算法研究等方面的廣泛應(yīng)用。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，該系統(tǒng)將不斷優(yōu)化和完善，為無線通信與雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)一步創(chuàng)新與進(jìn)步提供有力的支持。