[发明专利]单台或多台软件无线电设备相位校准及同步系统和方法

说明书

本发明涉及单台或多台软件无线电设备相位校准及同步系统，该系统中的多通道开关矩阵通过稳相电缆与单台或多台软件无线电设备的接收通道和发送通道连接；该系统中的外部时钟分配单元包括多路时钟模块、同步触发模块和FPGA控制模块,所述多路时钟模块通过稳相电缆与单台或多台软件无线电设备的时钟端口连接，所述同步触发模块通过稳相电缆与单台或多台软件无线电设备的同步触发端连接，所述FPGA控制模块通过稳相电缆与单台或多台软件无线电设备的同步采集端连接。本发明解决了软件无线电系统中高速串行总线中采样点存在偏差，且多个接收或发送通道间相位不同步的问题，并保证了软件无线电设备在有效带宽内的相位同步。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及单台或多台软件无线电设备相位校准及同步方法。

背景技术

在无线通信系统中，同步是指收发两端在时间、频率以及相位上都要保持一致，收发两端不同步会严重影响系统的性能。但是在实际数据传输中，发送信号由于受到无线信道衰落、自身热噪声和传播时延等条件的影响，使得接收机检测系统参数困难，降低接收机正确恢复原始数据信号的成功概率。软件无线电设备是通过软件来实现系统部分硬件所实现的功能，因此具有相位同步功能的软件无线电设备具有先天性优势，可以适用于更过的应用场景，包括无线通信、信号监测、相控阵雷达等。

目前市场中的主流软件无线电设备，只有部分可实现时钟同步，比如使用同步时钟源设备或使用GPS等授时设备，实现多个软件无线电设备的时钟源和频率同步，但缺少实现多台软件无线设备相位同步的设备，并且无法做到多台软件无线电设备的相位同步，且软件无线电设备内部采样点存在偏差，其次多个接收或发送通道间也存在相位不同步的问题。目前部分软件无线电设备，由于无法判断多通道之间的采样点偏差，只能实现校准频率点处的相位同步，并且无法实现设备有效带宽内的相位同步。

发明内容

本发明创新的提出了单台或多台软件无线电设备相位校准及同步系统和方法，解决了软件无线电系统中高速串行总线中采样点存在偏差，且多个接收或发送通道间相位不同步的问题，并保证了软件无线电设备在有效带宽内的相位同步。

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的单台或多台软件无线电设备相位校准及同步系统包括外部相位校准模块和外部时钟分配单元，

所述外部相位校准模块包括多通道开关矩阵，所述多通道开关矩阵通过稳相电缆与单台或多台软件无线电设备的接收通道和发送通道连接；

所述外部时钟分配单元包括多路时钟模块、同步触发模块和FPGA控制模块,所述多路时钟模块通过稳相电缆与单台或多台软件无线电设备的时钟端口连接，多路时钟模块产生的时钟信号作为软件无线电设备的同步时钟源，所述同步触发模块通过稳相电缆与单台或多台软件无线电设备的同步触发端连接，同步触发模块为软件无线电设备的时钟相位和高速串行接口提供同步触发信号，所述FPGA控制模块通过稳相电缆与单台或多台软件无线电设备的同步采集端连接，通过FPGA控制模块实现软件无线电设备的实时同步采集。

进一步的，本发明单台或多台软件无线电设备相位校准及同步系统，其中所述稳相电缆与单台或多台软件无线电设备的接收通道和发送通道、稳相电缆与单台或多台软件无线电设备的时钟端口、稳相电缆与单台或多台软件无线电设备的同步触发端以及稳相电缆与单台或多台软件无线电设备的同步采集端连接时均采用固定扭矩安装。

本发明还提供了单台或多台软件无线电设备相位校准及同步方法，其中该方法包括如下步骤,

步骤1，软件无线电设备上电；

步骤2，通过发送通道向所有接收通道发送多个不同频率的单音信号，判断软件无线电设备是否存在采样点偏差，根据采样点偏差在软件无线电设备内部补偿采样点偏差；

步骤3，单个发送通道同时向每个接收通道发送特定频率的单音信号，并获取接收通道接收到的单音信号的频点和相位，得到每个接收通道的相位偏差；