[发明专利]一种动态多普勒频偏校准方法

说明书

本发明涉及移动通信技术领域，具体公开了一种动态多普勒频偏校准方法，包括如下步骤：S1、由信号源输出无多普勒频偏的脉冲调制信号至被测散射体模拟源；S2、被测散射体模拟源根据设置的速度与加速度参数，给脉冲调制信号增加动态多普勒频偏后输出至下变频器；S3、调制信号经过下变频器变为中频后输入到动态多普勒测频组件；S4、动态多普勒测频组件利用数字锁相环锁定输入信号，数控振荡器的频率与输入信号相等，输入频率的变化反映在环路滤波器输出的频率控制码中；S5、数控振荡器的频率控制码变化量与输入信号频率变化一一对应，根据对应的数学关系提取和测量多普勒频率；本发明能够连续输出多组多普勒频偏值，具有准确度高的优点。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体为一种动态多普勒频偏校准方法。

背景技术

散射体模拟源的速度/加速度检测原理为，被测装备发射脉冲调制信号给散射体模拟源，散射体模拟源根据设置的速度/加速度给输入信号加入多普勒频偏后，再输出给被测装备。对散射体横拟源速度/加速度的校准，实际就是对散射体模拟源输出脉冲调制信号的动态多普勒频偏的校准。

目前对于频率参数的测量，一般采用频率计或频谱仪等测量仪器。频率计的工作原理是对输入的正弦波信号进行过零计数，其测量分辨率取决于计数统计的时间，统计时间越长则分辨率越高，在2ms周期内频率测量分辨率只能在500Hz，达不到1Hz的准确度要求。频谱仪是基于超外差接收机的工作原理，普通频谱仪扫描时间很难跟上模拟源快变要求，目前最新的实时频谱仪在510Mz带宽内可实现微秒级的快速测量能力，但是同样其快速测量时，频率测量分辨率也在数百Hz量级，不满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动态多普勒频偏校准方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种动态多普勒频偏校准方法，包括如下步骤：

S1、由信号源输出无多普勒频偏的脉冲调制信号至被测散射体模拟源；

S2、被测散射体模拟源根据设置的速度与加速度参数，给脉冲调制信号增加动态多普勒频偏后输出至下变频器；

S3、调制信号经过下变频器变为中频后输入到动态多普勒测频组件；

S4、动态多普勒测频组件利用数字锁相环锁定输入信号，数控振荡器的频率与输入信号相等，输入频率的变化反映在环路滤波器输出的频率控制码中；

S5、数控振荡器的频率控制码变化量与输入信号频率变化一一对应，根据对应的数学关系提取和测量多普勒频率。

优选的，所述步骤S1中，采用铷原子钟锁定的高稳晶振作为信号源，所述铷原子钟校准后的准确度优于2.0*10-11，频率漂移率小于3*10-12/d，所述高稳晶振的相位噪声优于-160dBc/Hz@10Hz，频率稳定度优于3*10-12@1s。

优选的，所述步骤S3中，动态多普勒测频组件由由数字锁相环软件和测频数字板卡硬件组成，所述数字锁相环软件运行在测频数字板卡硬件的大规模FPGA+DSP上，逻辑上由数字鉴相器、数字环路滤波器和数控振荡器组成；所述测频数字板卡硬件包含中频采样A/D、采样缓存器、大规模FPGA+DSP、频综、电源和输出接口。

优选的，所述步骤S4中，数字锁相环的频率分辨力为0.05Hz～0.1Hz。

优选的，所述数字锁相环的频率分辨力为0.093Hz。

优选的，所述步骤S5中，对于恒定加速度，得到连续输出的多普勒频偏值后，对其进行线性拟合，拟合后的直线斜率即为加速度对应的频率变化率。

优选的，所述步骤S5中，对于非恒定加速度，得到连续输出的多普勒频偏值后，对其进行一阶差分运算，再除以两个采样点的时间间隔，即可得到瞬时加速度对应的频率变化率。