本發(fā)明屬于相位同步相關，尤其涉及一種多節(jié)點本振信號相位同步方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關的背景技術信息，不必然構(gòu)成在先技術。

2、多節(jié)點信號同步對于分布式雷達和分布式通信具有重要意義，目前，多節(jié)點同步問題研究主要集中在時間頻率同步方面，而信號相位同步，尤其是本振信號同步的研究成果較少。對于全相參分布式雷達而言，需要多節(jié)點發(fā)射信號和接收信號均滿足高度相干性。本振信號是整個雷達系統(tǒng)的節(jié)拍器，為發(fā)射和接收通道提供基本頻率參考，空間上分離的多節(jié)點本振信號相位同步性能對于分布式雷達的探測性能有決定性意義。

3、現(xiàn)有技術中，專利cn117792599a提出了雙系統(tǒng)相位同步方法、裝置、電子設備、介質(zhì)和程序產(chǎn)品，雙系統(tǒng)采用獨立本振，兩個時頻相系統(tǒng)通過交換時間戳實現(xiàn)信號頻率和時鐘誤差檢測并進行信號參數(shù)校準，最終實現(xiàn)雙系統(tǒng)信號相位同步。該方法需要先后進行雙系統(tǒng)之間的頻率校準、時鐘校準再到相位同步，流程比較復雜，實現(xiàn)過程存在誤差積累，難以獲得較高的相位同步精度。專利cn112134678a提出一種雙節(jié)點相位同步方法，采用雷達載波同步脈沖雙向?qū)鳙@得兩節(jié)點之間的頻率差和相位噪聲信號，用其補償接收回波并實現(xiàn)接收相位同步。該方法實現(xiàn)的是回波相位同步，對于全相參的發(fā)射同步是無效的。

4、多節(jié)點本振信號相位同步的難點集中在不同頻率源之間頻率漂移的不一致性，目前解決這個問題主要有兩種方式：

5、一是利用外部高穩(wěn)定的頻率源作為參考，例如gps授時信號，各節(jié)點利用鎖相環(huán)實現(xiàn)信號頻率馴服，在此基礎上通過交換同步信號實現(xiàn)相位同步。這類方法嚴重依賴外部參考信號，對于很多地面或者星載分布式雷達無法適用；

6、二是主從節(jié)點之間直接交換帶時間戳的同步信號，在頻率同步、時鐘同步的基礎上實現(xiàn)相位同步，過程較復雜，誤差積累難以避免。

技術實現(xiàn)思路

1、為克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種多節(jié)點本振信號相位同步方法及系統(tǒng)，同源信號在不同節(jié)點上與自身進行相位同步，本振信號在各個節(jié)點上頻率漂移的方向和大小相同，從而避免了現(xiàn)有方法中頻率同步的問題，實現(xiàn)多節(jié)點間的高精度相位同步。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種多節(jié)點本振信號相位同步方法，多節(jié)點包括主節(jié)點和至少一個從節(jié)點，所述方法包括：

4、所述主節(jié)點將生成的本振信號分發(fā)給至少一個從節(jié)點；

5、所述主節(jié)點通過信號倍頻回環(huán)和實時鑒相計算所述主節(jié)點與所述從節(jié)點之間的相位延遲補償值；

6、所述從節(jié)點基于所述相位延遲補償值對所接收的本振信號進行相位補償，將相位補償后的所述本振信號作為所述從節(jié)點的本振信號輸出，實現(xiàn)主從節(jié)點間本振信號相位同步。

7、第二方面，本發(fā)明提供一種多節(jié)點本振信號相位同步系統(tǒng)，包括主節(jié)點和至少一個從節(jié)點，其中：

8、主節(jié)點，用于將生成的本振信號分發(fā)給至少一個從節(jié)點；通過信號倍頻回環(huán)和實時鑒相計算所述主節(jié)點與所述從節(jié)點之間的相位延遲補償值；

9、從節(jié)點，用于基于所述相位延遲補償值對所接收的本振信號進行相位補償，將相位補償后的所述本振信號作為自身的本振信號輸出，實現(xiàn)主從節(jié)點間本振信號相位同步。

10、以上一個或多個技術方案存在以下有益效果：

11、本發(fā)明采用主節(jié)點對外分發(fā)本振信號的模式，從節(jié)點不使用獨立晶振，而是將接收到的主節(jié)點的本振信號經(jīng)相位補償后作為自身本振信號輸出，主節(jié)點通過信號倍頻回環(huán)和實時鑒相計算主從節(jié)點之間的相位延遲補償值，從節(jié)點基于相位延遲補償值對接收的本振信號進行相位補償，從而實現(xiàn)主從節(jié)點本振信號相位同步。本發(fā)明是同源信號在不同節(jié)點上與自身進行相位同步，本振信號在各個節(jié)點上頻率漂移的方向和大小相同，從而避免了現(xiàn)有方法中頻率同步的問題，可以直接聚焦于解決信號相位同步問題。

12、本發(fā)明的主節(jié)點可搭配多個從節(jié)點，多個從節(jié)點可同時接收主節(jié)點分發(fā)的本振信號，分別與主節(jié)點進行相位同步，從而形成多節(jié)點的本振信號相位同步，比現(xiàn)有方法有更好的可擴展性。

13、本發(fā)明附加方面的優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

技術特征：

1.一種多節(jié)點本振信號相位同步方法，其特征在于，多節(jié)點包括主節(jié)點和至少一個從節(jié)點，所述方法包括：

2.如權利要求1所述的一種多節(jié)點本振信號相位同步方法，其特征在于，所述主節(jié)點通過信號倍頻回環(huán)和實時鑒相計算所述主節(jié)點與所述從節(jié)點之間的相位延遲補償值，具體為：

3.如權利要求2所述的一種多節(jié)點本振信號相位同步方法，其特征在于，所述第二路信號和所述第三路信號經(jīng)不同倍頻后通過回環(huán)信道發(fā)回所述主節(jié)點，所述主節(jié)點利用兩路鑒相器進行相位差檢測，計算所述主節(jié)點所述從節(jié)點之間的相位延遲補償值，具體為：

4.如權利要求2所述的一種多節(jié)點本振信號相位同步方法，其特征在于，所述從節(jié)點根據(jù)所述相位延遲補償值調(diào)整數(shù)字移相器對所述第一路信號的相位補償量。

5.如權利要求2所述的一種多節(jié)點本振信號相位同步方法，其特征在于，所述第一路信號、第二路信號和第三路信號的初始相位相同。

6.如權利要求1所述的一種多節(jié)點本振信號相位同步方法，其特征在于，所述主節(jié)點同時與多個所述從節(jié)點進行相位同步，各從節(jié)點獨立執(zhí)行相位補償以實現(xiàn)多節(jié)點本振信號相位同步。

7.一種多節(jié)點本振信號相位同步系統(tǒng)，其特征在于，包括主節(jié)點和至少一個從節(jié)點，其中：

8.如權利要求7所述的一種多節(jié)點本振信號相位同步系統(tǒng)，其特征在于，所述主節(jié)點包括晶振模塊、發(fā)射端功分器、第一接收端功分器、第一鑒相器、第二鑒相器和第一計算控制單元；其中：

9.如權利要求7所述的一種多節(jié)點本振信號相位同步系統(tǒng)，其特征在于，所述從節(jié)點包括第二接收端功分器、數(shù)字移相器、倍頻器和第二計算控制單元；其中：

10.如權利要求7或8所述的一種多節(jié)點本振信號相位同步系統(tǒng)，其特征在于，所述不同倍頻帶通濾波器用于對回環(huán)信號中對應倍頻信號進行分離。

技術總結(jié)
本發(fā)明屬于相位同步技術領域，為了解決現(xiàn)有多節(jié)點本振信號相位同步所存在的誤差累積，依賴外部參考信號等問題，提出一種多節(jié)點本振信號相位同步方法及系統(tǒng)，主節(jié)點通過信號倍頻回環(huán)和實時鑒相計算主節(jié)點與從節(jié)點之間的相位延遲補償值；從節(jié)點基于相位延遲補償值對所接收的本振信號進行相位補償，將相位補償后的本振信號作為從節(jié)點的本振信號輸出，實現(xiàn)主從節(jié)點間本振信號相位同步，本發(fā)明是同源信號在不同節(jié)點上與自身進行相位同步，本振信號在各個節(jié)點上頻率漂移的方向和大小相同，從而避免了現(xiàn)有方法中頻率同步的問題，可以直接聚焦于解決信號相位同步問題。

技術研發(fā)人員：艾名舜,孫吉利,董航,楊升輝,孫文
受保護的技術使用者：齊魯空天信息研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15