[发明专利]一种实现相位噪声补偿的自由空间微波信号传输方法及传输系统

权利要求书

1.一种实现相位噪声补偿的自由空间微波信号传输方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101.在发射端，将由发射侧频率源生成的第一微波信号作为上行发射信号，并使该上行发射信号经由自由空间传输至接收端；

S102.在接收端，将收到的所述上行发射信号作为第四微波信号，然后使由接收侧频率源生成的伺服频率信号相位锁定于所述第四微波信号，最后基于所述伺服频率信号生成相位锁定于所述第四微波信号的下行发射信号，并使该下行发射信号经由自由空间传输至发射端；

S103.在发射端，将收到的所述下行发射信号作为第五微波信号，然后根据所述第五微波信号、所述第一微波信号和待传微波信号得到补偿偏差信号，最后将所述补偿偏差信号作为控制信号，反馈控制所述第一微波信号的频率和相位，使传输系统闭环后所述补偿偏差信号的频率和相位均等于零，此时所述第一微波信号的频率与所述待传微波信号的频率成线性关系，所述第一微波信号的相位φ₁等于实现对自由空间传输引入相位噪声的主动补偿，其中，φ_r表示所述待传微波信号的相位，φ_p表示单次相位噪声，ξ表示介于0.99～1.01之间的数值，所述单次相位噪声是指自由空间对微波信号单次传输所引入的相位噪声。

2.如权利要求1所述的一种实现相位噪声补偿的自由空间微波信号传输方法，其特征在于，在所述步骤S102中，所述使由接收侧频率源生成的伺服频率信号相位锁定于所述第四微波信号的步骤包括如下：

S201.基于所述伺服频率信号生成相位锁定于所述伺服频率信号的第二微波信号V₂：

V₂＝A₂cos(kω_st+kφ_s)

式中，A₂表示所述第二微波信号的振幅，k表示所述第二微波信号与所述伺服频率信号的且反映频率倍数关系的固定比例系数，ω_s表示所述伺服频率信号的频率，t表示时间，φ_s表示所述伺服频率信号的相位；

S202.对所述第二微波信号和所述第四微波信号进行混频滤波处理，得到第三偏差信号V_E3：

V_E3＝A_E3cos((kω_s-ω₁)t+(kφ_s-φ₁-φ_p))

式中，A_E3表示所述第三偏差信号的振幅，ω₁表示所述第一微波信号的频率，φ₁表示所述第一微波信号的相位，φ_p表示自由空间对微波信号单次传输所引入的相位噪声；

S203.将所述第三偏差信号作为控制信号，反馈控制所述伺服频率信号的频率和相位，使传输系统闭环后所述第三偏差信号的频率和相位均等于零，此时所述伺服频率信号的频率所述伺服频率信号的相位实现所述伺服频率信号相位锁定于所述第四微波信号。

3.如权利要求2所述的一种实现相位噪声补偿的自由空间微波信号传输方法，其特征在于，在所述步骤S102中，所述基于所述伺服频率信号生成相位锁定于所述第四微波信号的下行发射信号的步骤包括如下：

S204.基于所述伺服频率信号生成相位锁定于所述伺服频率信号的第三微波信号V₃：

式中，A₃表示所述第三微波信号的振幅，m表示所述第三微波信号与所述伺服频率信号的且反映频率倍数关系的固定比例系数,m与k为相近但不相同的数值；

S205.将所述第三微波信号作为所述下行发射信号。

4.如权利要求3所述的一种实现相位噪声补偿的自由空间微波信号传输方法，其特征在于：k为不小于100的数值，m＝k+1。