<div>
	Автоматическая калибровка приемного тракта информационно-управляющих систем в режиме реального времени</div>

Нхан Нгуен Чонг, Нгуен Суан Лыонг, Нгуен Фунг Бао

doi:10.17586/2226-1494-2025-25-3-554-564

2025 , ТОМ 25, НОМЕР 3 ( май-июнь )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

doi: 10.17586/2226-1494-2025-25-3-554-564

УДК 004.85

Автоматическая калибровка приемного тракта информационно-управляющих систем в режиме реального времени

Нхан Н.Ч., Нгуен С.Л., Нгуен Ф.Б.

Читать статью полностью

Язык статьи - английский

Ссылка 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. Т. 25, № 3. С. 554–564 (на англ. яз.). doi: 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.

Ключевые слова: информационно-управляющая система, диаграмма направленности излучения, коэффициент усиления, опорный модуль, калибровочный коэффициент

Список литературы

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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
PeterD.Hybrid beamforming receiver dynamic range theory to practice // Microwave Product Digest & Technologies. 2022.
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
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
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

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License