一种测量调制脉冲参数的方法技术

本发明专利技术涉及一种测量调制脉冲参数的方法，采用如下步骤：测量系统的硬件射频采样速率大于被测信号的载波频率fc；对所述被测信号的波形序列数据求绝对值；设定所述被测信号的载波周期为Tc,采样器的采样周期为Ts，计算局部求峰值的点数Np，求取包络波形；包络波形作数字低通滤波；若经过低通滤波后的波形中含有多个脉冲，则进行以下处理：<1>找出平顶脉冲顶部幅度的中位值；<2>逐个获取单个脉冲；<3>从单个脉冲中切分上升沿部分和下降沿部分；对切分得到的所述上升沿部分和所述下降沿部分进行处理，求取上升时间、下降时间、脉冲宽度等参量。本发明专利技术的测量调制脉冲参数的方法能够降低信号中的噪声干扰，检出的波形轮廓清晰，没有谐波分量，从而能够准确地测量出脉冲的相关参量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及，属于测量领域。 技术背景 传统上测量已调射频脉冲参数，如上升时间、下降时间等，主要依靠检波器将射频 脉冲包络检出，进而使用示波器进行测量。但是检波器是一种非线性器件，在检波的同时引 入了大量的谐波分量，导致检出的波形轮廓模糊，如图1所示，特别是如图2所示的局部放 大图，对照图1可W看出其高次谐波分量的幅度可W达到基频分量的Ξ分之一左右，运种 现象将导致脉冲参数很难得到准确有效的测量。 实验证明，使用检波器测量调制脉冲信号的参数，在使用的检波器不同、采样率不 同时，存在显著的测量结果不一致的现象。在实验中，我们使用射频调制信号发生器的基带 波形设计功能，设计了具有不同上升沿和下降沿参数的射频脉冲，然后使用不同的检波器 (简称为A型、B型），示波器设置不同的采样率进行测量，同时为了对照还测量了基带未调 脉冲的参数，产生的部分测量结果如表1~表3所示。 表1载波频率2GHz，脉冲上升沿和下降时间设计值均为10化S 表2载波频率2GHz，脉冲上升沿和下降时间设计值均为50化S 表3载波频率13. 6MHz，脉冲上升沿和下降时间设计值均为50化s 显然，采用检波器的测量结果与设计值（预期值）差别较大，且同样的信号采用不 同检波器、甚至是采用同一个检波器但是采样率不同时，测量结果差别也很显著。运说明传 统的采用检波器的脉冲测量方法是不完善的，测量结果也是缺乏可信度的，为此，提出了本 专利技术的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提供。 ，包括W下步骤： (1).测量系统的硬件射频采样速率大于被测信号的载波频率f。； (2).对所述被测信号的波形序列数据求绝对值； (3).设定所述被测信号的载波周期为Tc，采样器的采样周期为Ts，通过（1)式计 算局部求峰值的点数Np，其中「1是向上取整数运算符：[001引从射频已调波形数据序列Sw的第一个点开始，逐次取Np个点的序列，然后求运Np个点的极大值，第一段NP个点的序列的极大值记做ΜP1，下一段的极大值记做Mp2,再下一 段的极大值记做Mp3,第η段的极大值记做Mp。，一直取到整个波形Sw的结束，形成了一个新 的序列Sp，从而得到包络波形； (4).对所述包络波形作数字低通滤波，低通滤波器的带宽的初选值为Bp。，由 似式计算得到：[002引其中Terue和TEhu分别是上升时间和下降时间的预期值，minO为求最小值函数， 低通滤波器最终选择的带宽为Bp，由（3)式计算得到：[002引Bp=min度P。，fc) 做； 巧).若经过低通滤波后的波形中含有多个脉冲，则进行W下处理：<1〉找出平顶 脉冲顶部幅度的中位值；<2〉逐个获取单个脉冲；<3〉从单个脉冲中切分上升沿部分和下降 沿部分；化).对切分得到的所述上升沿部分和所述下降沿部分进行处理，求取上升时间、 下降时间、脉冲宽度等参量； 进一步地，其中步骤（1)中的采样速率为所述被测信号的载波频率f。的8倍W 上； 进一步地，所述步骤（5)中的步骤<1〉的具体操作为：先求出整个脉冲波形的幅度 极大值Am。、，然后找出波形中所有幅度大于kmgyAm。、的点的幅度序列然后求该幅度序列的中 位值，记做Amgymedi。。，其中，Km。为小于1的系数；[002引进一步地，所述Kmax取0. 95 ; 进一步地，所述步骤（5)中的步骤<2〉的具体操作为：在所述被测信号的波形序列 中找出所有幅值大于1^"_。41。。的点，将运些点的位置形成各个群，群内各个位置数相邻，而 后一个群的第一个位置数和前一个群的最后一个位置数是不连续的，存在差值，并且该差 值等于脉冲宽度内的点数，利用该差值将各个群分离出来，从而得到单个脉冲，km为介于0 到0. 1之间的系数； 进一步地，所述km取0. 05 ; 进一步地，所述步骤（6)中的所述上升时间取0.lApeak到0. 9Apeak，其中Apeak为脉冲 峰值； 进一步地，所述采样器为数字示波器；进一步地，当0.lApcgk和0. 9A运两个点不能准确定位时，先求kLApcgk到kHApc3k之 间的时间tfu。。，其中是一个介于0. 1到0. 5之间的常数，kΗ是一个介于0. 5到0. 9之间 的常数，然后利用式（5)估算0. 1倍峰值到0. 9倍峰值的上升时间tfu。： 进一步地，所述单个脉冲的脉冲参量包括下降时间、脉冲宽度。 采用上述技术方案，与传统的采用检波器检测相比，本专利技术具有W下的有益效果： 本专利技术的测量调制脉冲参数的方法能够降低信号中的噪声干扰，检出的波形轮廓清晰，没 有谐波分量，从而能够准确地测量出脉冲的相关参量。【附图说明】 图1为现有技术已调射频脉冲经检波器检出信号波形；[003引图2为附图1楠圆圈出的局部放大图； 图3为本专利技术脉冲参量测量装置； 图4为本专利技术已调射频脉冲波形； 图5为本专利技术已调射频脉冲波形包络（基带信号）的检出；图6为本专利技术直接数字检波后的波形图；[004引图7为图6楠圆标出的局部放大图； 图8为检波包络滤波后波形图； 图9为附图8的脉冲顶部局部放大图； 图10为切分后的单独脉冲图； 图11为切分后的上升沿部分和下降沿部分图。【具体实施方式】为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对 本专利技术作进一步详细的说明。 如图1-11所示，，包括W下步骤： (1).测量系统的硬件射频采样速率大于被测信号的载波频率f。； (2).对所述被测信号的波形序列数据求绝对值；[005引（3).设定所述被测信号的载波周期为Tc，采样器的采样周期为Ts，通过（1)式计 算局部求峰值的点数Np，其中「1是向上取整数运算符：从射频已调波形数据序列Sw的第一个点开始，逐次取NP个点的序列，然后求运NP 个点的极大值，第一段Np个点的序列的极大值记做ΜP1，下一段的极大值记做Mp2,再下一段 的极大值记做Mp3,第η段的极大值记做Mp。，一直取到整个波形Sw的结束，形成了一个新的 序列Sp，从而得到包络波形，如表4所示。显然每两个相邻的Mp值的时间间隔是Tp=NpL。 显然表4所述序列Sp的持续时间LTp需要大于一个被测脉冲的周期。如图5所示，运种方 法能够有效检测出射频已调脉冲的外围轮廓，即得到包络数据。表4分段极大值序列Sp表 (4).直接检波得到的包络含有数字量化等原因造成的量化噪声，如图6和图7所 示。运种噪声影响上升沿测试的准确度，甚至使得测量失效，为此要对所述包络波形作数字 低通滤波，低通滤波器的带宽的初选值为Bp。，由（2)式计算得到：当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量调制脉冲参数的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1).测量系统的硬件射频采样速率大于被测信号的载波频率fc；(2).对所述被测信号的波形序列数据求绝对值；(3).设定所述被测信号的载波周期为Tc,采样器的采样周期为Ts，通过(1)式计算局部求峰值的点数Np,其中是向上取整数运算符：从射频已调波形数据序列SPF的第一个点开始，逐次取Np个点的序列，然后求这Np个点的极大值，第一段Np个点的序列的极大值记做Mp1，下一段的极大值记做Mp2，再下一段的极大值记做Mp3，第n段的极大值记做Mpn,一直取到整个波形SPF的结束，形成了一个新的序列SP，从而得到包络波形；(4).对所述包络波形作数字低通滤波，低通滤波器的带宽的初选值为Bp0，由(2)式计算得到：Bp0=1Npmin(TErise,TEfall)---(2)]]>其中TErise和TEfall分别是上升时间和下降时间的预期值，min()为求最小值函数，低通滤波器最终选择的带宽为Bp，由(3)式计算得到：Bp＝min(Bp0,fc)   (3)；(5).若经过低通滤波后的波形中含有多个脉冲，则进行以下处理：<1>找出平顶脉冲顶部幅度的中位值；<2>逐个获取单个脉冲；<3>从单个脉冲中切分上升沿部分和下降沿部分；(6).对切分得到的所述上升沿部分和所述下降沿部分进行处理，求取上升时间、下降时间、脉冲宽度等参量。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，张颖艳，张睿，孟艾立，成锴，张培艳，刘健哲，张大元，张翔，聂蔚青，
申请(专利权)人：工业和信息化部电信研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11