[发明专利]一种数字阵列模块接收延时测试方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字阵列模块接收延时测试方法，以及一种数字阵列模块接收延时测试装置。

背景技术

数字阵列雷达是一种收发均采用数字波束形成技术的全数字化相控阵雷达。较之传统相控阵雷达，数字阵列雷达具有其无法比拟的优点，如动态范围大、容易实现多波束、低损耗、低副瓣、低角测高精度高、可制造性强、系统任务可靠性高等。因此，数字阵列雷达的应用前景非常广阔。数字阵列模块是数字阵列雷达最重要和数量最多的基本单元，数字阵列模块是一个微波数字混合的多通道雷达发射/接收模块，整体呈现光纤化、数字化和集成化的鲜明特点，在功能上相当于传统相控阵雷达的模拟T/R组件、移相器、阵面前端、频率源分机、接收分机以及一部分数字信号处理分机的综合。由于采用了基于DDS的波形产生技术和精确幅相控制技术、基于DDC的多通道数字化接收技术、集成化一体化收发通道设计技术和高速大容量数据传输技术等大量新技术和新工艺，无论从技术体制的角度，还是从实现方式的角度来看，数字阵列模块都是T/R组件领域的一次跨越和革命。

与模拟T/R组件相比，数字阵列模块在接收通道的输出信号类型、发射通道输入信号类型、状态控制实现方式、移相实现方式以及T/R通道数目等多个方面都有较大的不同。

接收延时是数字阵列模块测试的重要指标，在雷达测距计算时必须将因接收延时引起的误差去除，从而提高雷达的测试精度。那么，具体到与接收延时测试来说，数字阵列模块与模拟T/R组件相关的不同主要体现在：

1）数字阵列模块接收通道的输出信号不再是模拟射频信号，而是经模拟下变频、模数转换以及数字下变频等处理后通过光纤传输的高速I/Q数据，这是数字阵列模块与模拟T/R组件最大的不同，也是测试的最大难点所在。因为目前绝大部分的测试仪器是对模拟信号进行测试，而很难对I/Q数据直接进行测试和分析，即便有测试和分析功能，还有一个测试仪器与数字阵列模块同步的难题需要解决；

2）数字阵列模块工作状态的控制不再通过双绞线传输数字信号和触发信号的方式来实现，而是通过光纤传输更多和更复杂的状态数据和命令，而且数字阵列模块自身没有同步信号输入/输出。在接收延时这类时间间隔测试过程中，如果没有同步信号进行触发就没法确定初始时刻，也就很难完成接收延时的测试；

数字阵列模块是一个全新的事物，其相关的测试方法都在研究摸索过程中。而对于模拟T/R组件接收延时是采用数字示波器在外触发模式下双通道时间间隔的测试方法。具体来讲，任意波形发生器输出的脉冲信号作为模拟T/R组件的同步信号，同时该同步信号通过四通连接器还要输入至信号发生器的外部脉冲输入端口和数字示波器的通道一。信号发生器为模拟T/R组件提供射频激励信号，并工作在基于内部触发的脉冲调制模式，它在收到来自任意波形发生器的脉冲信号触发后才进行输出。而模拟T/R组件接收通道的输出信号输入至数字示波器的通道二，设置示波器通道一为触发通道和边沿触发模式，然后测试通道一和二之间的时间间隔即为接收通道激励信号在模拟T/R组件内的传输时间，即是接收延时指标。

对于接收延时这一类时间间隔测试来说，同步和合适的测试设备是其两大核心问题。

与传统模拟T/R组件不同，数字阵列模块自身没有同步信号输入/输出。那么，以任意波形发生器构建被测件和测试仪器设备同步体制的方法已经不再适用；此外，数字阵列模块接收通道的输出信号为光纤传输的多通道I/Q数据，而不是模拟射频信号，数字示波器是无法对其进行测试的。因此，无论是从同步的角度，还是从仪器设备的角度，以往利用任意波形发生器+数字示波器的方案根本无法实现数字阵列模块接收延时的测试。

发明内容

本发明的任务在于提供一种数字阵列模块接收延时测试方法，以及一种数字阵列模块接收延时测试装置。

其技术解决方案是：

一种数字阵列模块接收延时测试方法，包括以下步骤：

a建立一个状态控制模块，状态控制模块包括FPGA、光模块与DAC芯片；FPGA一是通过光模块连接数字阵列模块，二是通过DAC连接信号发生器外部脉冲输入端口；