[发明专利]一种用于太赫兹空间正交调制信号合成校准的方法及系统

说明书

本发明公开的一种用于太赫兹空间正交调制信号合成校准的方法及系统，属于太赫兹通信技术领域。本发明公开的一种用于太赫兹空间正交调制信号合成校准的方法和一种用于太赫兹空间正交调制信号合成校准的系统。本发明通过发送伪码导频的形式检测通道一和通道二正交信号的幅度相位差，根据反馈差异值自动校准空间正交调制信号合成发送系统，提高合成正交调制信号的效率；两通道分别发送相互正交的恒包络调制信号调制到太赫兹频段后，在自由空间远端无损合成一路宽带调制信号，即实现两通道正交信号在太赫兹波段空间高效率合成。由于采用恒包络信号本发明能够避免功放的功率回退，降低对功放线性度的要求，进而提高功放效率以及太赫兹发射系统的能效。

技术领域

本发明涉及一种用于太赫兹空间正交调制信号合成校准的方法及系统，属于太赫兹通信技术领域。

背景技术

近几年来随着卫星通信、导航、雷达、遥感、电子对抗等系统的快速发展，微波功率放大器技术也随着我国科技的发展而得到不断的提升，无论是雷达还是卫星技术对高性能微波功放的需求正在逐年增加。功放在通信系统中有着不可替代的作用，功率放大器的输出功率直接或间接影响系统很多方面的通信性能，如：设备之间的通信质量、相邻信道之间的抗干扰能力和通信距离等。现阶段微波固态器件的性能已经逐渐无法满足国内卫星通信和雷达技术对于输出功率的指标要求，短期时间内，在微波固态单片输出功率难以取得突破性进展的情况下，空间正交调制信号合成技术是实现大功率输出最为行之有效的方法。

采用空间正交移相调制信号合成发射系统，输入信号的幅度和相位信息被分离成两个恒包络的相位调制信号，分别由两个通道发出。两通道信号发送之后，在接收端天线处完成功率合成。其优点是可采用非线性放大器放大恒包络信号，提高功放效率而不降低线性度，也可传输宽带信号。但是由于对合成信号的正交两支路有幅度和相位的要求，在合成过程中需要不断地调整通道一和通道二发送信号的幅度和相位，增加了合成信号的难度。若在宽带调制信号合成之前，先分别在两个通道上发送两段正交的伪码序列，并在接收端解调计算两通道的相位和幅度差异，继而将计算结果反馈到发送端，纠正两通道之间的幅相差异。然后再发送高速信号时可直接合成宽带调制信号，提高合成信号的效率。

发明内容

本发明公开的一种用于太赫兹空间正交调制信号合成校准的方法及系统的目的是：通过发送伪码导频的形式检测通道一和通道二正交信号的幅度相位差，根据反馈差异值以自动校准空间正交调制信号合成发送系统，提高合成正交调制信号的效率；两通道分别发送相互正交的恒包络调制信号调制到太赫兹频段后，在自由空间远端无损合成一路宽带调制信号，即实现两通道正交信号在太赫兹波段空间高效率合成。由于采用恒包络信号本发明能够避免功放的功率回退，降低对功放线性度的要求，进而提高功放效率以及太赫兹发射系统的能效。

为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

本发明公开的一种用于太赫兹空间正交调制信号合成校准的方法，在空间合成正交调制信号之前，两通道同时发送相互正交的伪随机序列，所述伪随机序列即为PN码。根据PN码有良好的自相关特性，在接收端对PN码进行捕获和跟踪，得到正交两通道信号在传输过程中的幅度相位差，根据反馈到发送端的反馈差异值进行调整纠正，即实现自动校准空间正交调制信号合成发送系统，提高合成正交调制信号的效率。将两通道发送的正交恒包络调制信号调制到太赫兹频段后，在自由空间远端无损合成一路宽带调制信号，即实现两通道正交信号在太赫兹波段空间高效率合成。

本发明公开的一种用于太赫兹空间正交调制信号合成校准的方法，包括如下步骤：

步骤1、根据PN码有良好的自相关特性，发送端利用FPGA逻辑器件生成两组速率相同为R、扩频比为k、过采样倍数为M的相互正交的幅度相同的PN码，所述相互正交的PN码分别通过第一数模转换器DAC1、第二数模转换器DAC2发出。

所述两通道相互正交的PN序列有处处为0的互相关特性。

所述自相关特性由下式表示：

(1)