[发明专利]用于确定FMCW雷达的啁啾信号线性度及相位噪声的电路及方法

说明书

在描述的实例中，用于FMCW雷达(502)的测试装置(500)包含用于接收由所述雷达(502)生成的啁啾信号的输入。耦合到所述输入的IQ降频转换器(504)降频转换所述啁啾信号。数字化仪(510)从所述经降频转换啁啾信号提取经数字化IQ信号。耦合到所述数字化仪(510)的处理器(514)确定所述啁啾信号的频率线性度及相位噪声中的至少一者。

背景技术

FMCW(频率调制连续波)雷达是发射调制周期性函数(例如正弦波或锯齿波形)的连续波的系统。FMCW雷达的主成分是啁啾信号或波形。啁啾信号是其频率随着时间增大或减小的信号。啁啾信号必须是极其线性的以便避免在雷达的接收器处看到的相位失真效应。

雷达在其本地振荡器(LO)子系统中具有环路滤波器，其针对连续波相位噪声最优化，但对于动态相位噪声来说可能不是最优的。动态相位噪声是用于指称与在某一带宽上发射的啁啾信号相关联的相位噪声的术语。频率线性度及动态相位噪声的测量在FMCW雷达中是重要的，这是因为其确定由雷达发射的啁啾信号的波形的纯度。

当前解决方案涉及使用测试设备测量频率线性度及相位噪声。然而，多数测试设备较昂贵且使用起来较费时。更负担得起的测试设备通常不具有测量频率线性度的带宽，及/或其不具有在较宽啁啾信号带宽操作上以测量动态相位噪声的能力。

发明内容

在描述的实例中，用于FMCW雷达的测试装置包含用于接收由所述雷达生成的啁啾信号的输入。耦合到所述输入的IQ降频转换器降频转换所述啁啾信号。数字化仪从所述经降频转换啁啾信号提取经数字化I及Q信号。耦合到所述数字化仪的处理器确定所述啁啾信号的频率线性度及相位噪声中的至少一者。

附图说明

图1是展示依据时间变化的啁啾信号的实例的曲线图。

图2是描述测量经发射啁啾信号的啁啾信号线性度的实施例的流程图。

图3是描述测量经发射啁啾信号的动态相位噪声的实施例的流程图。

图4是描述用于在分析设备不适应啁啾信号带宽的情况中计算啁啾信号的度量的程序的流程图。

图5是测量雷达的频率线性度及动态相位噪声的测试设备的框图。

图6是测量啁啾信号的频率线性度及动态相位噪声的更详细测试设备的实施例的框图。

图7是描述用于确定啁啾信号的频率线性度的方法的流程图。

图8是描述用于确定啁啾信号的动态相位噪声的方法的流程图。

具体实施方式

本文揭示验证频率调制连续波(FMCW)雷达的频率线性度及动态相位噪声的电路及方法。频率线性度是由雷达发射的啁啾信号的线性度。动态相位噪声是用于指称在啁啾信号在某一带宽上发射时测量的相位噪声的术语。下文基于具有含以下参数的波形的实例啁啾信号描述电路及方法：

经发射啁啾信号带宽：0.025GHz

啁啾起始频率：2.375GHz

啁啾终止频率：2.4GHz

斜率：1000MHz/us

图1是展示依据时间变化的具有上文描述的参数的啁啾信号100的实例的曲线图。啁啾信号100连续重复、以2.375GHz的起始频率开始且以2.4GHz的终止频率结束。起始频域与终止频率之间的频率上升对应于啁啾信号100中测量频率线性度的部分。更具体来说，沿着线102的在起始频率与终止频率之间恒定的斜率对应于具有高频率线性度的啁啾信号。如果线102是弯曲的或具有不连续性，那么啁啾信号具有低频率线性度。因此，起始频率与终止频率之间标绘的线102的直线度与频率线性度相关。