随着射频元器件和子系统以及高密度数字信号处理电子器件的快速发展,多输入多输出(MIMO)技术正引起广泛关注,因为该技术可通过多路复用来提高数据速率,或通过空间分集使系统性能至少提高一个数量级。鉴于相控阵雷达、波束赋形和测向系统等各种电子战和雷达应用正在广泛采用MIMO系统,而应用此类MIMO系统必须克服与信道间相位和幅度同步等相关的关键技术难题,才能一致地接收和处理每个输入/输出采集或生成的数据。
每个通道的精确相位和振幅同步对多通道相位相干系统的测试和验证提出了严峻的挑战。为了高效地测试这些系统,测试和测量设备必须提供同等或更高的信号相干精度,并能够对相位、时间、频率和幅度进行完全控制。
本文将概述测试多通道相位相干测量和生成系统的挑战和要求,并介绍这些要求如何体现在测试仪器设计规范中。另外,本文还将介绍使用商用软件定义的模块化仪器来开发多通道相位相干测试系统的操作步骤,以及实时校准的详细过程,以实现相位和幅度的精细对准。最后,本文介绍了一个下一代多通道相位相干测试系统示例,包括验证系统是否满足要求的测试。
相位一致性这一属性适用于两个或更多数量的信号,是指在肉眼可辩的时间内信号之间的相对相位保持恒定。图1显示了具有相同频率的两个通道的相位一致性概念图。图2显示了两个不同频率的通道的相位一致性,其中信号在每N个周期内具有指定的相位关系。在实现相位相干之后,可以使用相位对准方法来补偿相干信号之间的恒定相位差。
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