本發(fā)明涉及fmcw雷達(dá)，具體涉及一種關(guān)于fmcw雷達(dá)接收機(jī)的中頻基帶幅頻響應(yīng)的快速片上自監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

1、fmcw雷達(dá)技術(shù)是一種重要的雷達(dá)體制，廣泛應(yīng)用于各類距離和速度測量場景中，如汽車防撞系統(tǒng)、無人機(jī)測距等，其具體工作流程為：發(fā)射部分把頻率合成器生成的chirp信號經(jīng)過功率放大器放大到合適的功率后，通過天線把信號發(fā)射到空間中；天線接收目標(biāo)反射回來的信號并經(jīng)過低噪放大器增強(qiáng)信號后通過混頻器與當(dāng)下的發(fā)射信號進(jìn)行混頻，混頻后經(jīng)過中頻/模擬基帶處理濾除高頻分量得到拍頻信號，并經(jīng)過適當(dāng)信號強(qiáng)度調(diào)整后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字化拍頻信號送到后續(xù)信號處理模塊進(jìn)行分析提取目標(biāo)信息。

2、然而，由于芯片生產(chǎn)制造的缺陷和誤差、運行期間環(huán)境溫度等因素的影響，實際得到的電路處理模塊的響應(yīng)特性（如濾波器通帶增益、截至頻率等）跟設(shè)計預(yù)期相比存在偏差，降低拍頻信號質(zhì)量。為了保證得到的拍頻信號質(zhì)量，需要確保濾波器響應(yīng)特性的準(zhǔn)確性，因此，需要對中頻/模擬基帶處理模塊的幅頻響應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測和定期校準(zhǔn)。

3、為了提高芯片性能的穩(wěn)定性，縮短校準(zhǔn)成本和校準(zhǔn)時間，通常是在雷達(dá)芯片內(nèi)部集成片上自監(jiān)測和校準(zhǔn)功能，如：利用片上已有的時鐘信號作為測試方波信號源生成一個特定頻率的幅度已知的方波信號作為測試信號，將其注入中頻/模擬基帶處理模塊得到其輸出的響應(yīng)信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字響應(yīng)信號，再通過數(shù)字信號處理把該數(shù)字響應(yīng)信號轉(zhuǎn)換到頻域獲得該響應(yīng)信號的基頻幅度值；依次改變分頻比產(chǎn)生不同頻率的方波測試信號注入中頻/模擬基帶處理模塊即可得到不同頻率點的響應(yīng)信號的基頻幅度值；但是，這種方法需要逐個掃描頻率點，而且在掃描頻率點時需要對每次獲得的響應(yīng)信號分別進(jìn)行頻域轉(zhuǎn)換的處理才能相應(yīng)獲得各個頻率點對應(yīng)的基頻幅度值，導(dǎo)致整體的耗時較長。由于允許用于片上自監(jiān)測的時間有限，進(jìn)而導(dǎo)致實際可以測試的頻率點個數(shù)也受限。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種關(guān)于fmcw雷達(dá)接收機(jī)的中頻基帶幅頻響應(yīng)的快速片上自監(jiān)測方法，解決上述技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種關(guān)于fmcw雷達(dá)接收機(jī)的中頻基帶幅頻響應(yīng)的快速片上自監(jiān)測方法，包括以下步驟：

4、s1：確定所述的中頻/模擬基帶處理模塊對應(yīng)處理的拍頻信號的頻率范圍，設(shè)置所述的中頻/模擬基帶處理模塊的預(yù)期參數(shù)，所述的預(yù)期參數(shù)包括通帶增益、高通截至頻率、低通截至頻率和低通濾波阻帶衰減；

5、s2：確定預(yù)設(shè)數(shù)量的測試頻率點，所述的測試頻率點包括通帶頻率點、高通截至頻率點、低通截至頻率點、低通截至頻率的二倍頻頻率點；

6、設(shè)置所述的測試頻率點各自對應(yīng)的分頻比，由一個片上已有的時鐘信號進(jìn)行分頻，得到所述的測試頻率點各自對應(yīng)的幅度已知的方波信號，基于幅度已知的方波信號生成一個同時包含所有上述測試頻率點對應(yīng)頻率分量的幅度已知的比特流測試信號；

7、在片上自監(jiān)測期間，將所述的比特流測試信號注入中頻/模擬基帶處理模塊，得到所述的中頻/模擬基帶處理模塊輸出的響應(yīng)信號，將所述的響應(yīng)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字響應(yīng)信號，將所述的數(shù)字響應(yīng)信號轉(zhuǎn)換到頻域得到所述的測試頻率點對應(yīng)的響應(yīng)信號的基頻幅度值；

8、s3：基于所述的基頻幅度值確定所述的中頻/模擬基帶處理模塊是否滿足預(yù)期。

9、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟s3中，基于所述的基頻幅度值確定所述的中頻/模擬基帶處理模塊是否滿足預(yù)期的過程具體包括：

10、基于所述的通帶頻率點的基頻幅度值確定實際通帶增益，當(dāng)實際通帶增益與所述的預(yù)期參數(shù)中的通帶增益的差值大于預(yù)設(shè)的第一閾值時，反饋誤差信號，并在預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)周期內(nèi)對電路進(jìn)行校準(zhǔn)；

11、基于所述的通帶頻率點的基頻幅度值和預(yù)設(shè)的幅度衰減值確定高通截至頻率點的基頻幅度值，確定實際的高通截至頻率點的基頻幅度值與預(yù)期的高通截至頻率點的基頻幅度值間的差值，當(dāng)差值大于等于預(yù)設(shè)的第二閾值時，反饋誤差信號，并在預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)周期內(nèi)對電路進(jìn)行校準(zhǔn)；

12、基于所述的通帶頻率點的基頻幅度值和預(yù)設(shè)的幅度衰減值確定低通截至頻率點的基頻幅度值，確定實際的低通截至頻率點的基頻幅度值與預(yù)期的低通截至頻率點的基頻幅度值間的差值，當(dāng)差值大于等于預(yù)設(shè)的第三閾值時，反饋誤差信號，并在預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)周期內(nèi)對電路進(jìn)行校準(zhǔn)；

13、基于所述的低通截至頻率點的基頻幅度值和低通截至頻率的二倍頻頻率點的基頻幅度值的差值確定實際的低通濾波阻帶衰減，當(dāng)實際的低通濾波阻帶衰減與預(yù)期的低通濾波阻帶衰減間的差值大于預(yù)設(shè)的第四閾值時，反饋誤差信號，并在預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)周期內(nèi)對電路進(jìn)行校準(zhǔn)。

14、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的幅度衰減值基于中頻/模擬基帶處理模塊確定。

15、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟s2中，所述的測試頻率點互相之間不互為奇次諧波頻率。

16、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟s2中，所述的分頻比的數(shù)量與測試頻率點的數(shù)量相同。

17、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟s2中，基于分頻器對一個片上已有的時鐘信號進(jìn)行分頻。

18、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟s2中，基于幅度已知的方波信號得到比特流測試信號的過程具體包括：

19、幅度已知的方波信號基于多路復(fù)用器交織發(fā)送到單比特數(shù)模轉(zhuǎn)換器，由單比特數(shù)模轉(zhuǎn)換器得到比特流測試信號。

20、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟s3中，基于所述的基頻幅度值確定所述的中頻/模擬基帶處理模塊是否滿足預(yù)期的另一種方法具體包括：

21、將一個片上已有的時鐘信號通過一個分頻器和一個單比特數(shù)模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一個預(yù)設(shè)頻率的幅度已知的方波信號作為測試信號a，所述的測試信號a的頻率值為通帶頻率點；

22、在片上自監(jiān)測期間，將所述的測試信號a注入中頻/模擬基帶處理模塊，得到所述的中頻/模擬基帶處理模塊輸出的響應(yīng)信號b經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字響應(yīng)信號c，再通過數(shù)字信號處理把數(shù)字響應(yīng)信號c轉(zhuǎn)換到頻域，并獲取所述的數(shù)字響應(yīng)信號c的通帶頻率點的基頻幅度值及其多個奇次諧波幅度值，根據(jù)多個奇次諧波幅度值確定所述的測試頻率點的基頻幅度值；

23、基于所述的基頻幅度值確定所述的中頻/模擬基帶處理模塊是否滿足預(yù)期。

24、本發(fā)明的有益效果：在本發(fā)明中，1）測試信號是同時包含多個頻率分量的，所以無需逐個掃描頻率點，無需逐次進(jìn)行響應(yīng)信號的頻域轉(zhuǎn)換，可以一次性同時獲得多個頻率點的幅頻響應(yīng)，實現(xiàn)對該模塊的響應(yīng)特性的快速片上自監(jiān)測；實現(xiàn)對中頻/模擬基帶處理模塊的快速片上自監(jiān)測，因為是給待監(jiān)測模塊注入一個同時包含多個特定頻率分量的比特流測試信號，只需要通過一次頻域轉(zhuǎn)換處理就可以同時獲得多個頻率點的基頻幅度值，一次性得到中頻/模擬基帶處理模塊的幅頻響應(yīng)；不需要逐個掃描頻率點，不需要分別對每個頻率點的響應(yīng)信號進(jìn)行頻域轉(zhuǎn)換處理，所以耗時較短；2）直接利用片上的時鐘信號來產(chǎn)生所需的測試信號的，所以無需在片上額外增加測試信號源，可以直接利用片上的時鐘信號，避免額外的硬件資源需求；3）并且由于注入的測試信號是比特流信號，無需多比特的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，可以只用單比特的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，減少額外的硬件資源需求；4）基于交織發(fā)送法等方法來產(chǎn)生上述比特流測試信號，只需要增加多路復(fù)用器即可實現(xiàn)，無需δ∑?調(diào)制，實現(xiàn)復(fù)雜度較低，額外的硬件資源需求較小，而且可以根據(jù)實際的監(jiān)測需求，靈活調(diào)整監(jiān)測需求頻率點個數(shù)和頻率值，靈活地獲取所有需要的監(jiān)測頻率點的基頻幅度值；具體的，直接利用片上的時鐘信號來產(chǎn)生所需的測試信號的，無需在片上額外增加測試信號源；而且注入的測試信號是比特流信號，只需要單比特模數(shù)轉(zhuǎn)換器，不需要多比特模數(shù)轉(zhuǎn)換器；再者，使用交織發(fā)送法等方法來產(chǎn)生上述比特流測試信號，只需要增加多路復(fù)用器即可實現(xiàn)，無需δ∑?調(diào)制；而且一般只需要四個頻率點的幅度響應(yīng)就可以評估中頻/模擬基帶處理模塊的響應(yīng)特性是否符合預(yù)期設(shè)計（具體可以根據(jù)實際情況選擇），如果用交織發(fā)送法來實現(xiàn)，只是增加了4個分頻器和1個4路復(fù)用器，所以也不會增加太大的硬件資源需求；根據(jù)實際的監(jiān)測需求，靈活調(diào)整給待監(jiān)測模塊注入的比特流測試信號包含的頻率點個數(shù)和頻率值，可以直接同時獲取響應(yīng)信號的所有需要的頻率點的基頻幅度值，其中的頻率點個數(shù)是和交織發(fā)送的通道數(shù)相關(guān)的，較多個頻率點也可以一次性進(jìn)行測試，所以相較于逐個掃描頻率點的方法，可以測試的頻率點個數(shù)不受片上自監(jiān)測時間約束，相對更靈活；其中的頻率值是根據(jù)設(shè)定的分頻比得到，可以靈活設(shè)置為需要的測試頻率值。

25、本發(fā)明可以同時獲得多個頻率點的基頻幅度值，降低整體的耗時，需要額外增加的硬件資源需求小，靈活度高。