[发明专利]基于直接射频转换的共轭相位获取装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于直接射频转换的共轭相位获取装置及方法。该装置包括：信号预处理模块，用于接收反向天线阵传输的携带有相位信息的来波信号，对来波信号进行预处理生成一对差分信号，并将一对差分信号传输至I/Q信号解调模块；I/Q信号解调模块，用于对接收到的一对差分信号进行混频、下变频处理，获取一对I/Q基带信号，并将一对I/Q基带信号传输至I/Q信号调制模块；I/Q信号调制模块，用于对接收到的一对I/Q基带信号进行上变频处理，获取携带有与相位信息共轭的相位信息的射频信号。本发明通过对携带相位信息的来波信号进行两次变频处理，获取与该相位信息共轭的相位信息，具有成本低、快速、有效地获取共轭相位的优点。

主权项

1.一种基于直接射频转换的共轭相位获取装置，其特征在于，包括：信号预处理模块、I/Q信号解调模块和I/Q信号调制模块，其中，所述信号预处理模块，用于接收反向天线阵传输的携带有相位信息的来波信号，对所述来波信号进行预处理生成一对差分信号，并将所述一对差分信号传输至所述I/Q信号解调模块；所述I/Q信号解调模块，用于对接收到的所述一对差分信号进行混频、下变频处理，获取一对I/Q基带信号，并将所述一对I/Q基带信号传输至所述I/Q信号调制模块；所述I/Q信号调制模块，用于对接收到的所述一对I/Q基带信号进行上变频处理，获取携带有与所述相位信息共轭的相位信息的射频信号；所述I/Q信号解调模块包括：第一本振单元、第一移相器、第一下变频混频器和第二下变频混频器；所述第一本振单元，用于根据所述相位信息生成第一本振信号，并将所述第一本振信号传输至所述第一移相器和所述第二下变频混频器；所述第一移相器，用于对所述第一本振信号进行移相处理，并将移相后的第一本振信号传输至所述第一下变频混频器；所述第一下变频混频器，用于根据接收到的第一本振信号，对所述一对差分信号中的第一差分信号进行混频、下变频处理；所述第二下变频混频器，用于根据接收到的第一本振信号，对所述一对差分信号中的第二差分信号进行混频、下变频处理；所述I/Q信号解调模块还包括：第一低通滤波器、第二低通滤波器、第一放大器以及第二放大器；所述第一低通滤波器，用于对所述一对I/Q基带信号中的第一I/Q基带信号进行滤波处理，并传输至第一放大器；所述第一放大器，用于对滤波后的第一I/Q基带信号进行放大处理；所述第二低通滤波器，用于对所述一对I/Q基带信号中的第二I/Q基带信号进行滤波处理，并传输至第一放大器；所述第二放大器，用于对滤波后的第二I/Q基带信号进行放大处理；所述I/Q信号调制模块包括：第二本振单元、第二移相器、第一上变频混频器、第二上变频混频器、带通滤波器以及功率放大器；所述第二本振单元，用于根据所述相位信息生成第二本振信号，并将所述第二本振信号传输至所述第二移相器和第二上变频混频器；所述第二移相器，用于对所述第二本振信号进行移相处理，并将移相后的第二本振信号传输至所述一上变频混频器；所述第一上变频混频器，用于根据接收到的第二本振信号，对所述一对I/Q基带信号中的第一I/Q基带信号进行混频、上变频处理；所述第二上变频混频器，用于根据接收到的第二本振信号，对所述一对I/Q基带信号中的第二I/Q基带信号进行混频、下变频处理；所述带通滤波器，用于对上变频处理后的一对I/Q基带信号进行滤波处理，并将滤波处理后的一对I/Q基带信号传输至所述功率放大器；所述功率放大器，用于对接收到的一对I/Q基带信号进行放大处理，获取携带有与所述相位信息共轭的相位信息的射频信号；来波信号A为r(t)＝A(t)cos(ωt+φ)，其信号角频率为ω，初始相位为φ，经过信号预处理模块，得到一对差分信号B；I/Q信号解调模块中第一本振单元产生第一本振信号C为r_C(t)＝A_C(t)cos(ω_LO1t+φ_LO1)，第一本振信号角频率为ω_LO1，相位为φ_LO1，通过移相器后，其发生90°相移，得到信号D为将移相后的第一本振信号D与差分初始信号B输入第一下变频混频器，混频后，通过第一低通滤波器，再经过第一放大器放大后，得到Q路信号：将第一本振信号C与差分初始信号B输入第二下变频混频器，混频后，通过第二低通滤波器滤除高次谐波，再经过第二放大器放大后，得到I路信号为rI＝AI(t)cos[(ω‑ωLO1)t+φ‑φLO1]；其中，两路信号的角频率都为ω‑ωLO1，且包含来波相位φ；I/Q信号调制模块中第二本振单元产生第二本振信号E为r_E(t)＝A_E(t)cos(ω_LO2t+φ_LO2)，第二本振信号角频率为ω_LO2，相位为φ_LO2，通过π/2移相器后，得到信号F为将移相后的第二本振信号F与基带信号I输入第一上变频混频器进行上变频，第二本振信号E与基带信号Q输入第二上变频混频器，混频后信号合成后，通过带通滤波器滤除高次谐波，经过功率放大器后，得到输出射频信号G为输出射频信号频率为ω_LO1+ω_LO2‑ω，包含来波相位φ的共轭相位‑φ。