太阳射电观测系统多通道变频电路一致性补偿方法与实现

摘要：

地基太阳射电观测系统观测信号频带较宽,覆盖十米至毫米波段,限于ADC采样率和输入带宽,通常需要通过变频电路将射电信号分段变频后再进行模数转换.由于模拟器件的差异性,多通道变频电路存在幅相不一致的情况,造成通道间幅相误差,影响接收机测量精度,对极化测量影响尤为严重.本文通过测量太阳射电观测系统中变频电路各通道之间的幅频和相频偏差,计算出每个频点的补偿系数,存入太阳射电观测系统数字接收机的FPGA中.观测时,在FPGA中将ADC输入的数据进行FFT处理,每个通道各频点数据乘以相应补偿系数,削弱通道间不一致性,提升数据质量.选取山东大学槎山太阳射电观测站150～500 MHz太阳射电观测系统进行实验验证,经补偿后通道间幅度差降低至0.5 dBm以下,一些频点差值为0dBm,相位一致性得到显著提升.实际应用表明,本方法为提升宽频带变频电路一致性提供了解决方案,为低频对周天线阵数字波束合成、同频段多天线相干测量的多通道一致性校正提供了有效参考.

关键词：太阳射电观测系统、变频电路、FPGA、FFT

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资助基金：国家自然科学基金11803017,41774180;山东省自然科学基金ZR2017MA032;中国科学院太阳活动重点实验室开放基金KLSA201907

在线出版日期：2019-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：901-909