[发明专利]一种基于矢量信号发生器的微波着陆信号校准方法

说明书

本发明公开了一种基于矢量信号发生器的微波着陆信号校准方法，涉及微波着陆系统技术领域，包括以下步骤：基于矢量信号发生器构建微波着陆信号产生装置，通过LAN接口实现计算机对矢量信号发生器控制，并将数字波形移入矢量信号发生器内的任意波形发生器；基于数字示波器，构建微波着陆方位和仰角精度标校装置，并获取测量的角度数据，基于3σ准则，剔除粗大误差。本发明具有溯源性好、精度高及可操作性强的优点，而且产生的微波着陆信号更加灵活，其EVM、幅度误差、相位误差、角精度等指标都会有一定提高，同时基于数字示波器和矢量信号分析仪的微波着陆角精度、DPSK特性校准，不仅校准精度高、方法简便，而且填补了微波着陆信号EVM特性测试空白。

技术领域

本发明涉及微波着陆系统技术领域，具体来说，涉及一种基于矢量信号发生器的微波着陆信号校准方法。

背景技术

微波着陆系统是一种精密导航设备，微波着陆信号的产生、分析及校准是微波着陆系统的重要内容，可为微波着陆机载设备提供方位、仰角及射频电平等定标指示。目前微波着陆信号产生通常是基于微波着陆模拟器，生成的扫描信号波束带宽、数据信号调制及功率等特性都是固定的，不能根据实际情况灵活调整，与实际信标台发射信号有一定差异，给机载设备调试、测试带来一定困难。

微波着陆信号标校主要包括角精度和DPSK(差分移相键控)数字调制性能的校准。目前，常规角精度校准方法，首先对微波着陆信号进行功率放大，然后经检波，变成视频信号，应用示波器测量扫描波束之间的时间间隔，经计算得到角度范围和角精度。这种测试方法存在需要功率放大器、射频检波器和示波器等大量仪器的问题，而且经过模拟检波会对信号特性带来一定损失，影响校准结果；另外，常规校准方法也没有提供具体角精度分析方法。

DPSK数字调制性能包括相移精度、幅度平衡、转换时间和EVM等指标。相移精度的常规测试方法，首先是将微波着陆信号下变频为中频信号，分别存储相位变化前后的两个中频信号，通过比较两个波形的相位差来获得相移精度；幅度平衡是通过测量相位变化前波形峰值和相位变化后波形的峰值，通过计算实现；而转换时间指标是通过测量相位变化起始点到相位变化结束点的时间间隔获得。这些指标的测试都是通过人工对示波器调整，从示波器屏幕上读取波形参数获得的，测试精度受人为因素影响较大。而EVM指标目前还没有相应的测试方法。为满足微波着陆信号在不同环境的应用，需要研究更加灵活的微波着陆信号产生方法，以及相应的标校方法。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于矢量信号发生器的微波着陆信号校准方法，预先构建微波着陆信号产生装置，及微波着陆角度扫描信号、数据信号标校装置。应用数字示波器对矢量信号发生器生成的微波着陆射频信号直接采样，在数字域经Hilbert变换获得微波着陆包络信号，基于微波着陆角度测量原理，实现微波着陆角精度及DPSK转换时间的标校；同时应用矢量信号分析仪实现DPSK相位误差、幅度误差及EVM特性的测量；以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于矢量信号发生器的微波着陆信号校准方法，包括以下步骤：

步骤S1，基于矢量信号发生器构建微波着陆信号产生装置，通过LAN 接口实现计算机对矢量信号发生器控制，并将数字波形移入矢量信号发生器内的任意波形发生器；

步骤S2，基于数字示波器，构建微波着陆方位和仰角精度标校装置，并获取测量的角度数据，基于3σ准则，剔除粗大误差；

步骤S3，对剔除粗大误差的角度数据进行角度滤波处理；

步骤S4，再将角度滤波后的数据进行PFE(path following error，航道跟随误差)和CMN(control motion noise，控制运动噪声)处理，并获取微波着陆方位和仰角的PFE和CMN精度；