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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要：本发明公开了一种可扩展的宽带阵列信号模拟测试系统，属于通信、雷达、电子对抗及综合射频技术设备测试技术领域。其由控制与信号分析存储处理设备、虚拟子阵、信号产生、信号接收、分合路器、双向信号调理单元、合分路器以及待测设备等构成。通过在空间信号模拟器中使用双向信号调理单元并增加信号接收模块，该测试系统不需要借助远近场条件，就能够完成多通道阵列收发系统的通道校准、算法评估以及性能测试；通过时延结合移相配合相关配置算法能够实现宽带宽空域空间阵列信号的模拟。该测试系统具有复杂度低、成本低易于实现的特点，因此特别适合在用于通信、雷达、电子对抗及综合射频技术领域中的阵列收发系统测试使用。

主权项：1.一种可扩展的宽带阵列信号模拟测试系统，其特征在于，包括控制与信号产生存储处理设备A、虚拟子阵B和待测设备C；控制与信号产生存储处理设备A用于实现各虚拟子阵B内部各模块以及待测设备C的控制、数据产生、读取和处理功能；依据阵列规模测试系统共P个虚拟子阵B，P个虚拟子阵共用一套物理硬件，通过控制与数据存储处理设备A的控制和配置分时实现虚拟子阵的功能；待测设备C共有N个收发通道，接收M个空间信号或发射M个波束，接收到的数字信号送到控制与数据存储设备A进行处理，发射的配置和数字信号也来自于控制与数据处理设备A；每个虚拟子阵B物理硬件均包含M个空间信号模拟器D和N个合分路器I，M个空间信号模拟器D能够产生对应的M个空间信号，并依据空间传播路径通过N个合分路器叠加到N个通收发道中输出到待测设备C中，也能够接收待测设备C的N路信号通过合分路器I分路后通过空间信号模拟器D合成M个信号；空间信号模拟器D用于产生和接收阵列信号，包含信号产生E、信号接收F、分合路器G以及N个双向信号调理单元H；系统中的N、M、P为设定值，且均为大于0的正整数；对于实现接收功能的待测设备C，共M个空间信号模拟器D产生M个独立的单音、多音或调制信号，第m个空间信号模拟器D产生的信号经过分合路器G分路后经过N路双向信号调理单元H，通过空间信号模拟器实现对信号幅度、相位、时延的调理，通过双向信号调理单元模拟空间信号方向，通过虚拟子阵B进行通道数量扩展，最终通过N个合分路器I完成M个空间信号的合路，进入到有N个输入通道的待测设备C，待测设备C按照所需要测试的状态进行配置，输出的模拟或数字信号，输入到控制与信号产生存储处理设备A进行存储、处理；对于实现发射功能的待测设备C，输出的N通道模拟信号，通过N个合分路器I分成M个波束，第m个波束的N路信号进入第m个空间信号模拟器，通过双向信号调理单元H，通过空间信号模拟器实现对信号幅度、相位、时延的调理，通过双向信号调理单元中的配置方法合成接收波束，通过虚拟子阵B进行通道数量扩展，通过分合路器G完成波束合成通过信号接收F给控制与信号产生存储处理设备A进行存储、处理；双向信号调理单元H包含依次串联的时延器H1、数控衰减器H2、双向放大器H3和移相器H4，通过双向放大器H3的收发切换，配合信号产生E、信号接收F模块能够实现收发双向空间信号模拟；双向信号调理单元通过以下方式实现宽带宽空域空间阵列信号的模拟：双向信号调理单元H中的时延器H1的量化时延为Dstep，移相器H4的量化相位为Pstep，配置算法对第m个空间信号模拟器D的第n个双向信号调理单元H引入服从均匀分布的虚拟随机时延扰动ΔDm,n，以及均匀分布的虚拟随机相位扰动ΔPm,n，对于理想的中心频率相位梯度Φm,nf,Θ，其中f为工作频段中心频率，Θ为空间波束指向角，时延器H1的时延设置Dm,n和相位设置Pm,n分别采用下式计算：Dm,n＝round{[Φm,nf,Θ2πf+ΔDm,n]Dstep}·DstepPm,n＝round{[Φm,nf,Θ-2πfDm,n+ΔPm,n]Pstep}·Pstepround{·}算子代表取整。

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