Автоматическая калибровка приемного тракта информационно-управляющих систем в режиме реального времени
https://doi.org/10.17586/2226-1494-2025-25-3-554-564
Аннотация
Введение. Представлена новая методика автоматической калибровки приемного тракта цифровых приемопередающих модулей в реальном времени.
Метод. Методика калибровки основана на формировании калибровочных коэффициентов путем сравнения комплексной амплитуды сигнала на выходе приемного тракта «виртуального» эталонного модуля и комплексной амплитуды сигнала на выходе приемного тракта после накопления сигнала. Калибровочное значение амплитуды комплексного сигнала на выходе каждого приемного тракта определяется с помощью умножения амплитуды комплексного сигнала на соответствующий калибровочный коэффициент. Диаграмма усиления информационно-управляющей системы синтезируется путем вычисления взвешенной суммы калиброванных амплитуд выходных комплексных сигналов по всем приемным трактам, что позволяет максимизировать пиковое усиление и минимизировать уровень боковых лепестков.
Основные результаты. Для проверки предложенной методики проведены моделирование и экспериментальный анализ информационно-управляющей системы, работающей в L-диапазоне. Результаты показали снижение амплитудных ошибок до 3,79 дБ и фазовых ошибок до 5°40ʹ12ʺ.
Обсуждение. Предложенная методика удовлетворяет требованиям к синтезу самокалибрующейся модели подсистемы с использованием подхода мягкой конфигурации.
Об авторах
Ч. Н. Нхан
Технический институт ПВО
Вьетнам
Вьетнам
Нхан Нгуен Чонг — кандидат технических наук, исследователь
Ханой, 11400
sc 57222239467
С. Л. Нгуен
Ханойский государственный университет
Вьетнам
Вьетнам
Нгуен Суан Лыонг — аспирант
Ханой, 100000
Ф. Б. Нгуен
Вьетнамский государственный технический университет имени Ле Куй Дона
Вьетнам
Вьетнам
Нгуен Фунг Бао — кандидат технических наук, доцент, преподаватель
Ханой, 11917
Список литературы
1. Kedar A. Phased array antenna for radar application // Handbook of Metrology and Applications. 2023. P. 1443–1469. https://doi.org/10.1007/978-981-99-2074-7_81
2. Ttofis C., Papadopoulos A., Theocharides T., Michael M.K., Doumenis D. An MPSoC-based QAM modulation architecture with run-time load-balancing // Eurasip Journal on Embedded Systems. 2011. N 1. P. 790265. https://doi.org/10.1155/2011/790265
3. Fischer W. Basic principles of digital modulation // Signals and Communication Technology. 2010. N 3 rd. P. 219–260. https://doi.org/10.1007/978-3-642-11612-4_13
4. Lu Guoming, Zakharov P.N., Korolev A.F. Digital phased antenna array transceiver with multibeam radiation pattern // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2023. V. 87. N 1. P. 51–54. https://doi.org/10.3103/S1062873822700125
5. Babur G., Manokhin G.O., Monastyrev E.A., Geltser A.A., Shibelgut A.A. Simple calibration technique for phased array radar systems // Progress in Electromagnetics Research M. 2017. V. 55. P. 109–119. https://doi.org/10.2528/PIERM16101203
6. Agrawal A., Jablon A. A calibration technique for active phased array antennas // Proc. of the IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology. 2003. P. 223–228. https://doi.org/10.1109/PAST.2003.1256985
7. Pan C., Ba X., Tang Y., Zhang F., Zhang Y., Wang Z., Fan W. Phased array antenna calibration method experimental validation and comparison // Electronics. 2023. V. 12. N 3. P. 489. https://doi.org/10.3390/electronics12030489
8. Wang R., Gao P., Liu J., Wang Z., Wang C., Yu F. A hybrid scheme for TX I/Q imbalance self-calibration in a direct-conversion transceiver // Electronics. 2024. V. 13. N 9. P. 1653. https://doi.org/10.3390/electronics13091653
9. Peng X., Wang Z., Mo J., Wang C., Liu J., Yu F. A blind calibration model for I/Q imbalances of wideband zero-IF receivers // Electronics. 2020. V. 9. N 11. P. 1868. https://doi.org/10.3390/electronics9111868
10. Djigan V.I., Kurganov V.V. Antenna array calibration algorithm without access to channel signals // Radioelectronics and Communications Systems. 2020. V. 63. N 1. P. 1–14. https://doi.org/10.3103/S073527272001001X
11. Lim A.G.K.C., Sreeram V., Wang G.-Q. Digital compensation in IQ modulators using adaptive FIR filters // IEEE Transactions on Vehicular Technology. 2004. V. 53. N 6. P. 1809–1817. https://doi.org/10.1109/TVT.2004.836934
12. Tuthill J., Cantoni A. Efficient compensation for frequency-dependent errors in analog reconstruction filters used in IQ modulators // IEEE Transactions on Communications. 2005. V. 53. N 3. P. 489–496. https://doi.org/10.1109/tcomm.2005.843455
13. He G., Gao X., Zhang R. Impact analysis and calibration methods of excitation errors for phased array antennas // IEEE Access. 2021. V. 9. P. 59010–59026. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3073222
14. Anttila L., Valkama M., Renfors M. Circularity-Based I/Q imbalance compensation in wideband direct-conversion receivers // IEEE Transactions on Vehicular Technology. 2008. V. 57. N 4. P. 2099–2113. https://doi.org/10.1109/TVT.2007.909269
15. Li H., Liu A., Yang Q., Yu C., Lyv Z. Antenna pattern calibration method for phased array of high-frequency surface wave radar based on first-order sea clutter // Remote Sensing. 2023. V. 15. N 24. P. 5789. https://doi.org/10.3390/rs15245789
16. Viet H.T., Minh T.H. A real-time internal calibration method for radar systems using digital phase array antennas // Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social-Informatics and Telecommunications Engineering. 2021. V. 379. P. 88–103. https://doi.org/10.1007/978-3-030-77424-0_8
17. Nguyen X.L., Thi T.T.D., Nguyen P.B., Tran V.H. Receiving paths improvement of digital phased array antennas using adaptive dynamic range // Electronics. 2024. V. 13. N 21. P. 4161. https://doi.org/10.3390/electronics13214161
18. Peter D. Hybrid beamforming receiver dynamic range theory to practice // Microwave Product Digest & Technologies. 2022.
19. Chen Y., Ming C., Xie K., Gao S., Jiang Q., Liu Z., Yao H., Dong K. All-in-One BPSK/QPSK switchable transmission and reception for adaptive free-space optical communication links // Photonics. 2024. V. 11. N 4. P. 326. https://doi.org/10.3390/photonics11040326
20. Qi C., Wu L. PLL demodulation technique for M-ray Position Phase Shift Keying // Journal of Electronics (China). 2009. V. 26. N 3. P. 289–295. https://doi.org/10.1007/s11767-008-0021-z
21. Duong V.M., Vesely J., Hubacek P., Janu P., Phan N.G. Detection and parameter estimation analysis of binary shift keying signals in high noise environments // Sensors. 2022. V. 22. N 9. P. 3203. https://doi.org/10.3390/s22093203
Рецензия
Для цитирования:
Нхан Ч.Н., Нгуен С.Л., Нгуен Ф.Б. Автоматическая калибровка приемного тракта информационно-управляющих систем в режиме реального времени. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2025;25(3):554-565. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2025-25-3-554-564
For citation:
Nhan N.T., Nguyen X.L., Nguyen P.B. Automatic calibration of the receiving line of information and control systems in real time. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics. 2025;25(3):554-565. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2025-25-3-554-564
Просмотров:
12
Послать статью по эл. почте 