【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号处理，尤其涉及一种基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法。
技术介绍
1、在加速器领域，随着科技的不断进步，尤其是在高功率和强流加速器的需求推动下，质子和重离子直线加速器逐渐成为关键的加速装置。随着质子、重离子直线加速器的快速发展，束流的总功率已经达到兆瓦级别。在如此高功率的背景下，确保对束流的准确监测和控制变得至关重要。
2、当前，在质子和重离子直线加速器的束流位置与相位监测系统中，由于各个通道中的射频器件（如放大器、滤波器、变频器等）存在的硬件差异，会导致各通道间的测量幅值和相位不一致。这种通道不一致性会直接影响对束流位置和相位的测量精度，进而导致直线加速器的运行稳定度降低。为了消除这种通道不一致性，现有技术通常依赖于使用实验仪器进行手动校准。但由于人工手动校准的整个过程的工作量大、耗时长，因此校准精度难以保障。
3、因此，如何有效提升直线加速器中束流位置与相位监测系统中多个通道的校准精度，成为亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，用以解决现有技术中的缺陷，实现直线加速器中束流位置与相位监测系统中多个通道的精准校准。
2、本专利技术提供一种基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，包括如下步骤：基于各个通道的幅值偏移量对各个通道进行校准，得到各个通道的第一校准状态；
3、当各个通道在所述第一校准状态下的第一实时幅值在预设第一范围内时，基于
4、当各个通道在所述第二校准状态下的第二实时幅值在预设第二范围内时，基于各个通道在所述第二校准状态下的相位偏移量对各个通道进行校准，得到各个通道的第三校准状态；
5、当各个通道在所述第三校准状态下的实时相位在预设第三范围内时，确定全部通道校准完成。
6、根据本专利技术提供的一种基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，在所述基于各个通道的幅值偏移量对各个通道进行校准，得到各个通道的第一校准状态之前，所述方法还包括：
7、当各个通道无信号输入时，采集预设时间段内每个通道在多个采样点的初始幅值；
8、计算各个通道的初始幅值的平均值，得到各个通道的幅值偏移量。
9、根据本专利技术提供的一种基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，在所述基于各个通道在所述第一校准状态下的幅值比例系数对各个通道进行校准，得到各个通道的第二校准状态之前，所述方法还包括：
10、当各个通道在所述第一校准状态下有同频同幅信号输入时，采集预设时间段内每个通道在所述第一校准状态下多个采样点的实时幅值；所述同频同幅信号是将时频设备输出的信号通过混频合成后经过一分四功分器得到；
11、计算各个通道的实时幅值的平均值，得到各个通道在所述第一校准状态下的平均幅值；
12、基于各个通道的实时幅值和所有通道的平均幅值，计算各个通道在所述第一校准状态下的幅值比例系数。
13、根据本专利技术提供的一种基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，在所述基于各个通道在所述第二校准状态下的相位偏移量对各个通道进行校准，得到各个通道的第三校准状态之前，所述方法还包括：
14、当各个通道在所述第二校准状态下有同频同幅信号输入时，采集每个通道在所述第二校准状态下多个采样点的实时相位；
15、计算各个通道的实时相位与同频参考信号相位的差值，得到各个通道在所述第二校准状态下的相位偏移量。
16、根据本专利技术提供的一种基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，在所述当各个通道无信号输入时，采集预设时间段内每个通道在多个采样点的初始幅值之前，所述方法还包括：
17、在待测设备的校准输入端口处输入校准信号，并将衰减器设置为第一预设值；
18、初始化各个通道，其中，初始化过程包括：将各个通道的幅值偏移量、幅值比例系数和相位偏移量设为预定初始值；
19、判断所述校准信号的衰减系数是否大于第二预设值；所述第二预设值由所述第一预设值按照固定增幅不断增加得到；
20、当所述校准信号的衰减系数大于第二预设值时，使校准信号衰减；
21、当所述校准信号的衰减系数不大于第二预设值时，使校准信号不产生衰减；
22、校准所述幅值偏移量、所述幅值比例系数以及所述相位偏移量。
23、根据本专利技术提供的一种基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，在所述在待测设备的校准输入端口处输入校准信号之前，所述方法还包括：
24、将时频设备输出的信号通过一分四功分器得到四路一次谐波信号；
25、通过混频器合成其中任意两路所述一次谐波信号，得到二次谐波信号；
26、通过二合一功合器合成所述二次谐波信号与剩余的任意一路所述一次谐波信号，得到所述校准信号。
27、根据本专利技术提供的一种基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，在所述确定全部通道校准完成之后，所述方法还包括：
28、判断所述校准信号的衰减系数是否等于第三预设值；
29、当所述校准信号的衰减系数等于第三预设值时，将所述幅值偏移量、所述幅值比例系数以及所述相位偏移量存入结构体；
30、从所述结构体中提取所述幅值偏移量、所述幅值比例系数以及所述相位偏移量，并存入文档中，所述文档用于后续待测设备运行时对各个通道进行实时校准。
31、综上所述，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
32、通过基于各个通道的幅值偏移量对各个通道进行校准，消除由硬件差异和背景噪声导致的各个通道幅值偏差，从而得到各个通道的第一校准状态，确保每个通道的幅值在无信号输入的情况下趋于零。当各个通道在第一校准状态下的第一实时幅值在预设第一范围内时，通过基于各个通道在第一校准状态下的幅值比例系数对各个通道在第一校准状态下进行校准，调整各通道幅值的输出一致性，使其在同频同幅信号输入时输出的幅值相同，得到各个通道的第二校准状态，从而提高多通道系统的信号测量精度，确保幅值测量结果准确。当各个通道在第二校准状态下的第二实时幅值在预设第二范围内时，通过基于各个通道在第二校准状态下的相位偏移量对各个通道在第二校准状态下进行校准，修正通道间的相位差异，确保信号传输过程中的同步性，得到各个通道的第三校准状态，从而保证相位校准的精度，使各通道在同频同幅信号输入下具有时延一致性。当各个通道在第三校准状态下的实时相位在预设第三范围内时，确定全部通道的校准完成，从而确认幅值和相位校准已经达到预设标准，进而确保系统的所有通道经过完整校准，实现直线加速器中束流位置与相位监测系统中多个通道的精准校准。
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1.一种基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，其特征在于，在所述基于各个通道的幅值偏移量对各个通道进行校准，得到各个通道的第一校准状态之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，其特征在于，在所述基于各个通道在所述第一校准状态下的幅值比例系数对各个通道进行校准，得到各个通道的第二校准状态之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，其特征在于，在所述基于各个通道在所述第二校准状态下的相位偏移量对各个通道进行校准，得到各个通道的第三校准状态之前，所述方法还包括：
5.根据权利要求2所述的基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，其特征在于，在所述当各个通道无信号输入时，采集预设时间段内每个通道在多个采样点的初始幅值之前，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，其特征在于，在所述在
7.根据权利要求5所述的基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，其特征在于，在所述确定全部通道校准完成之后，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，其特征在于，在所述基于各个通道的幅值偏移量对各个通道进行校准，得到各个通道的第一校准状态之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，其特征在于，在所述基于各个通道在所述第一校准状态下的幅值比例系数对各个通道进行校准，得到各个通道的第二校准状态之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的基于束流位置与相位数据的多通道一致性标定方法，其特征在于，在所述基于各个通道在...
【专利技术属性】
技术研发人员：田瑞霞，武军霞，李志学，顾可伟，宿建军，倪发福，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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