一种适用于反向天线阵的求取数字化共轭相位值的装置

摘要

本发明公开了一种适用于反向天线阵的求取数字化共轭相位值的装置，该装置是基于直接下变频转换的相位共轭处理方式，它包含了信号的接收模块、IQ路信号的分解模块、数字处理芯片模块；本发明装置依靠对接收信号的IQ路分解，选取基准信号，采用复变函数指数变换理论解决了传统算法需要大量存储设备实时性不高的问题，易于编程，对采样频率也无特殊要求，不需要存储单元，可以大大减小反向天线阵系统设计的复杂度，提高了反向天线阵系统实时处理信号的能力。

主权项

1.一种适用于反向天线阵的求取数字化共轭相位值的装置，所述求取数字化共轭相位值的装置包括有信号接收模块（1）、IQ路调制电路模块（2）和数字处理芯片（3）；其特征在于：所述的信号接收模块（1）是由多个天线组成的天线阵；所述信号接收模块（1）第一方面用于接收电磁信号（103），并将所述电磁信号（103）传输给IQ路调制电路模块（2）；第二方面用于发射含有共轭相位信息的调制信号（104）；所述的IQ路调制电路模块（2）是由多个IQ路调制电路单元组成；所述IQ路调制电路模块（2）第一方面对接收到的电磁信号（103）进行IQ路分解，从而获得含有电磁信号相位信息的I路信号、含有电磁信号相位信息的Q路信号；第二方面对I路接收信号I_N进行数字化处理，获得数字量I路信号DI_N，对Q路接收信号Q_N进行数字化处理，获得数字量Q路信号DQ_N，并将数字量I路信号DI_N和数字量Q路信号DQ_N传输给数字处理芯片（3）；第三方面用于接收共轭相位信息e_N，然后对共轭相位信息e_N进行调制处理，从而输出含有共轭相位信息的调制信号（104）；然后将含有共轭相位信息的调制信号（104）传输给信号接收模块（1）；所述的信号接收模块（1）包括有天线A单元（11）、天线B单元（12）、……、天线N单元（13）；所述的IQ路调制电路模块（2）包括有IQ路调制电路A单元（21）、IQ路调制电路B单元（22）、……、IQ路调制电路N单元（23）；所述数字处理芯片（3）第一方面接收数字量I路信号DI_N和数字量Q路信号DQ_N；第二方面选取天线A单元（11）输出的数字量I路信号DI_A和数字量Q路信号DQ_A作为共轭运算参考相位；第三方面依据指数共轭相位关系计算各个天线单元相对于天线A单元（11）的共轭相位信息；第四方面将共轭相位信息e_N传输给IQ路调制电路模块（2），j表示复数运算的虚部；数字处理芯片（3）对天线A单元（11）的共轭相位信息e_A获取为e_A表示天线A单元接收信号的共轭相位信息，DI_A表示天线A单元接收信号的数字化I路信号，DQ_A表示天线A单元接收信号的数字化Q路信号，j表示复数运算的虚部；数字处理芯片（3）对天线B单元（12）的共轭相位信息e_B获取为e_B表示天线B单元接收信号相对于天线A单元接收信号的共轭相位信息，DI_B表示天线B单元接收信号的数字化I路信号，DQ_B表示天线B单元接收信号的数字化Q路信号，j表示复数运算的虚部；数字处理芯片（3）对天线N单元（13）的共轭相位信息e_N获取为e_N表示天线N单元接收信号相对于天线A单元单元接收信号的共轭相位信息，DI_N表示天线N单元接收信号的数字化I路信号，DQ_N表示天线N单元接收信号的数字化Q路信号，j表示复数运算的虚部；每一个IQ路调制电路单元包括有第一滤波器（211）、放大器（212）、第一混频器（213）、第二滤波器（214）、第一转换器（215）、第二混频器（223）、第三滤波器（224）、第二转换器（225）、本振单元（216）和移相器（217）；所述IQ路调制电路单元处理接收电磁信号（103）时：第一滤波器（211）用于对接收到的电磁信号（103）进行滤除噪声处理，获得第一信号（251）；放大器（212）用于对所述第一信号（251）进行放大处理形成第二信号（252）；功分器（218）用于对所述第二信号（252）分解成第五信号（257）和第六信号（258）；本振单元（216）用于产生与所述电磁信号（103）频率相同的本振信号（253）；移相器（217）用于对所述本振信号（253）进行移相处理形成移相信号（254）；第一混频器（213）用于对所述第六信号（258）和所述移相信号（254）进行乘法混频后形成第三信号（255）；第二滤波器（214）用于对所述第三信号255进行滤除高次杂波后形成模拟I路信号I_N；第一转换器（215）用于对所述模拟I路信号I_N经转换后形成数字量I路信号DI_N输出；第二混频器（223）用于对所述第五信号（257）和所述的本振信号（253）进行乘法混频后形成第四信号（256）；第三滤波器（224）用于对所述第四信号（256）进行滤除高次杂波后形成模拟Q路信号Q_N；第二转换器（225）用于对所述模拟Q路信号Q_N经转换后形成数字量Q路信号DQ_N输出；所述IQ路调制电路单元调制发射信号（104）时：第一转换器（215）用于对所述数字I路信号DI_N经转换后形成模拟量I路信号I_N；第二滤波器（214）用于对所述模拟量Q路信号Q_N进行滤除高次杂波后形成第三信号（255）；本振单元（216）用于产生与所述调制信号（104）频率相同的本振信号（253）；移相器（217）用于对所述本振信号（253）进行移相处理形成移相信号（254）；第一混频器（213）用于对所述第三信号（255）和所述移相信号（254）进行乘法混频后形成第六信号（258）；第二转换器（225）用于对所述数字Q路信号DQ_N经转换后形成模拟量Q路信号Q_N；第三滤波器（224）是用于对模拟量Q路信号Q_N进行滤除形成第四信号（256）；第二混频器（223）用于对所述第四信号（256）和所述的本振信号（253）进行乘法混频后形成第五信号（257）；功分器（218）用于对所述第五信号（257）和所述第六信号（258）合成第二信号（252）；放大器（212）用于对所述第二信号（252）进行放大处理形成第一信号（251）；第一滤波器（211）用于对所述第二信号（252）进行滤除噪声处理，获得调制信号（104）。