分布式相控阵系统及电子设备的制作方法

本申请涉及信号处理，尤其涉及一种分布式相控阵系统及电子设备。

背景技术：

1、随着雷达、5g通信和卫星通信技术的发展，数字相控阵技术已成为这些领域的关键技术之一。数字相控阵技术能够在雷达系统、通信系统中实现对波束方向的控制，具有波束指向灵活、目标容量大、抗干扰能力强等优点。然而，在大型数字相控阵系统、分布式雷达系统、分布式超大规模mimo（multiple input multiple output，多输入多输出）系统中，多路信号的输入和输出同步问题成为了一个技术挑战。

2、为此，有必要研究一种新的同步输入输出技术，以解决多路信号输入输出同步性差的问题，提高多路信号收发通道间的同步性能。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种分布式相控阵系统、分布式相控阵系统及电子设备，旨在如何解决多路信号输入输出同步性差的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提出一种分布式相控阵系统，分布式相控阵系统包括：

3、多个天线单元；

4、与每一天线单元一对一相接的有源收发单元；

5、与各有源收发单元相接的频率源，用于控制各有源收发单元中的变频同步和对各有源收发单元的时钟进行同步校准；

6、与各有源收发单元相接的信号处理单元，用于基于同步校准后的时钟，对各有源收发单元的信号处理进行同步。

7、在一实施例中，有源收发单元中设有本振相位锁定回路、采样钟相位锁定回路和参考钟相位锁定回路；

8、本振相位锁定回路接入频率源输出的时钟信号，并依据时钟信号生成本地振荡信号；

9、采样钟相位锁定回路接入频率源输出的时钟信号，并依据时钟信号生成采样时钟信号；

10、参考钟相位锁定回路接入频率源输出的时钟信号，并依据时钟信号生成输出参考时钟信号。

11、在一实施例中，各有源收发单元中还包括模数信号传输通道和数模信号传输通道；

12、模数信号传输通道用于执行对从天线单元中接入的第一信号进行第一信号传输；

13、数模信号传输通道用于执行对从信号处理单元中接入的第二信号进行第二信号传输。

14、在一实施例中，模数信号传输通道包括低噪声放大器、第一乘法器、模数转换器和信号采集器；

15、低噪声放大器的输入端与对应的天线单元相接，低噪声放大器的输出端与第一乘法器的第一输入端相接，第一乘法器的第二输入端接入本地振荡信号，以控制各模数信号传输通道中的第一乘法器同步执行第一信号传输中的变频操作；

16、第一乘法器的输出端与模数转换器的第一输入端相接，模数转换器的第二输出端接入采样时钟信号，以为各模数信号传输通道中的模数转换器提供同一第一时间基准；

17、模数转换器的输出端与信号采集器的第一输入端相接，信号采集器的第二输入端接入参考时钟信号，以为各模数信号传输通道中的信号采集器的采集时钟进行校准。

18、在一实施例中，数模信号传输通道包括功率放大器、第二乘法器、数模转换器和信号播放器；

19、信号播放器的第一输入端与信号处理单元相接，信号播放器的第二输入端接入参考时钟信号，以为各数模信号传输通道中的信号播放器的播放时钟进行校准；

20、信号播放器的输出端与数模转换器的第一输入端相接，数模转换器的第二输入端接入采样时钟信号，以为各数模信号传输通道中的数模转换器提供同一第二时间基准；

21、数模转换器的输出端与第二乘法器的第一输入端相接，第二乘法器的第二输入端接入本地振荡信号，以控制各数模信号传输通道中的第二乘法器同步执行第二信号传输中的变频操作；

22、第二乘法器的输出端与功率放大器的输入端相接，功率放大器的输出端与对应的天线单元相接。

23、在一实施例中，信号处理单元；

24、用于依据接入的参考时钟信号，输出同步触发脉冲信号至信号采集器，以控制各有源收发单元中的信号采集器在同一时间点上执行第一信号传输中的采集操作。

25、在一实施例中，信号处理单元中设置有若干个先进先出器件，先进先出器件的数量与有源收发单元的数量对应，一个先进先出器件与对应的有源收发单元中的信号采集器相接；

26、先进先出器件，用于对信号采集器传入的第一信号进行存储；

27、信号处理单元，还用于在检测到各先进先出器件中均存储有对应的第一信号时，对各先进先出器件存储的第一信号进行读取，执行信号处理操作。

28、在一实施例中，分布式相控阵系统还包括校准网络和校准模块；

29、各天线单元经由校准网络与对应的有源收发单元相接，校准模块的第一交互端与校准网络相接，校准模块的第二交互端与频率源相接；

30、校准网络，用于采集各有源收发单元向对应的天线单元传输第二信号的各时间点，并将各时间点发送至校准模块中；

31、校准模块，用于根据接入的各时间点对频率源输出的本地振荡信号的时间频率、采样时钟信号的时间频率和参考时钟信号的时间频率进行校准。

32、在一实施例中，有源收发单元还包括光模块；

33、光模块的一端分别与信号采集器和信号播放器相接，光模块的另一端与信号处理单元相接；

34、用于将信号采集器传入的第一信号转换为采集光信号后，传输至信号处理单元，以及将信号处理单元传入的播放光信号转换为第二信号后，传输至信号播放器。

35、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种电子设备，电子设备包括如上所述的分布式相控阵系统。

36、本申请提出的一个或多个技术方案，至少具有以下技术效果：

37、提出了一种分布式相控阵系统，该分布式相控阵系统包括：多个天线单元；与每一天线单元一对一相接的有源收发单元；与各有源收发单元相接的频率源，用于控制各有源收发单元中的变频同步和对各有源收发单元的时钟进行同步校准；与各有源收发单元相接的信号处理单元，用于基于同步校准后的时钟，对各有源收发单元的信号处理进行同步。

38、通过变频同步，能够保证各有源收发单元在相同的时间点进行频率的转换，保持从对应的天线单元接入的第一信号相位的一致性；而通过时钟同步，能够确保各收发单元使用同一个时间基准，确保信号采集和信号处理都是在精确对齐的时间点上进行的；接着基于信号处理同步，能够确保确保和有源收发单元上的第一信号在同一时刻被采样并转换为第二信号。因此通过保证每一有源收发单元之间的变频同步、时钟同步和信号处理同步，就能够确保各有源收发单元中传输信号的同步性，即能够提升多路信号输入输出的同步性，提高多路信号收发通道间的同步性能。

技术特征：

1.一种分布式相控阵系统，其特征在于，所述分布式相控阵系统包括：

2.如权利要求1所述的分布式相控阵系统，其特征在于，所述有源收发单元中设有本振相位锁定回路、采样钟相位锁定回路和参考钟相位锁定回路；

3.如权利要求2所述的分布式相控阵系统，其特征在于，各所述有源收发单元中还包括模数信号传输通道和数模信号传输通道；

4.如权利要求3所述的分布式相控阵系统，其特征在于，所述模数信号传输通道包括低噪声放大器、第一乘法器、模数转换器和信号采集器；

5.如权利要求4所述的分布式相控阵系统，其特征在于，所述数模信号传输通道包括功率放大器、第二乘法器、数模转换器和信号播放器；

6.如权利要求5所述的分布式相控阵系统，其特征在于，所述信号处理单元；

7.如权利要求6所述的分布式相控阵系统，其特征在于，所述信号处理单元中设置有若干个先进先出器件，所述先进先出器件的数量与所述有源收发单元的数量对应，一个所述先进先出器件与对应的有源收发单元中的信号采集器相接；

8.如权利要求7所述的分布式相控阵系统，其特征在于，所述分布式相控阵系统还包括校准网络和校准模块；

9.如权利要求8所述的分布式相控阵系统，其特征在于，所述有源收发单元还包括光模块；

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-9中任一所述的分布式相控阵系统。

技术总结本申请公开了一种分布式相控阵系统及电子设备，涉及信号处理技术领域，包括：多个天线单元；与每一天线单元一对一相接的有源收发单元；与各有源收发单元相接的频率源，用于控制各有源收发单元中的变频同步和对各有源收发单元的时钟进行同步校准；与各有源收发单元相接的信号处理单元，用于基于同步校准后的时钟，对各有源收发单元的信号处理进行同步。通过保证每一有源收发单元之间的变频同步、时钟同步和信号处理同步，就能够确保各有源收发单元中传输信号的同步性，即能够提升多路信号输入输出的同步性，提高多路信号收发通道间的同步性能。技术研发人员：毛立虎,李幸,张泽尧受保护的技术使用者：北京东远润兴科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/23