一种含变频模块的射频通道特性测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种含变频模块的射频通道特性测量方法和装置，通过任意波形发生器产生初相已知的扫频信号，经过功分器后分出两路射频信号，一路直接被多通道信号采集器进行模/数转换和存储，另外一路经过被测件（射频模块）后被多通道信号采集器进行模/数转换和存储；分别对采集到的数字信号进行载波剥离，射频通道特性估计模块估计出通道中每个扫频频点的幅度和相位，得到通道的幅频相应和相频相应特性曲线；在经过射频模块的信号处理中，通过数字频率映射去除变频模块的影响得到初始扫频频点的幅度和相位；通过两个通道特性曲线得到射频模块的通道特性测量结果。拓展了射频通道特性测量技术的适用范围，具有方案简单可靠，装置易于实现等优点。装置易于实现等优点。装置易于实现等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种含变频模块的射频通道特性测量方法和装置


[0001]本专利技术属于无线电射频模块通道特性测量
，特别是涉及一种含变频模块的射频通道特性测量方法和装置。

技术介绍

[0002]随着各国卫星导航系统建设和服务能力发展，卫星导航发发展成为陆地交通、航空和航海中的常见导航方式，已广泛应用于智能交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、电力调度、应急搜索等领域，逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面。一方面，为了保证卫星导航系统给用户提供高质量服务，各主要建设国家分别建立了卫星下行信号质量监测评估系统，利用高性能天线对导航信号质量进行监测和评估，而为了最大程度地降低地面接收通道对信号质量的影响，需要定期地对射频通道进行测量和标定；另一方面，卫星导航信号模拟源作为测试接收机的专用仪器设备，为降低卫星导航信号模拟源通道本身对信号质量的影响，同样需要对射频通道进行标定和校准。这些射频通道中往往包含变频模块，导致传统的矢量网络分析仪无法直接测量通道特性。
[0003]传统的射频通道特性测量，通过矢量网络分析仪连接射频通道两端，射频通道的输入信号和输出信号频率一致，不包含变频模块。然而，无论是卫星导航接收机，还是卫星导航信号模拟源，射频通道一般都包含变频模块，即射频模拟通道的输入和输出中心频点不一致。因此，包含变频模块的射频通道测量和标定问题仍困扰着卫星导航的测试和信号质量评估。

技术实现思路

[0004]针对以上技术问题，本专利技术提供一种含变频模块的射频通道特性测量方法和装置。/>[0005]本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种含变频模块的射频通道特性测量方法，方法包括以下步骤：步骤S100：通过任意波形发生器产生各段等时长且初相已知的扫频信号；步骤S200：通过功分器将扫频信号等功率地一分为二，得到两路相同的射频信号，一路射频信号输出至多信道信号采集器，另一路射频信号输出至待测射频模块；步骤S300：待测射频模块对接收的射频信号进行处理得到处理后的射频信号并发送至多信道信号采集器；步骤S400：多信道信号采集器对接收的射频信号以及处理后的射频信号进行模/数转换和存储分别得到第一信号和第二信号；步骤S500：射频通道特性估计模块对第一信号和第二信号进行载波剥离后分别进行幅频特性和相频特性估计，估计出通道中每个扫频频点的幅相特性，得到第一信号的幅相特性和第二信号的幅相特性；步骤S600：通过数字频率映射去除射频模块中包含的变频模块引入的频率变化得
到更新后的第二信号的幅相特性，比较第一信号的幅相特性和更新后的第二信号的幅相特性，得到待测射频模块的通道特性。
[0006]优选地，步骤S300包括：若待测射频模块中包括上/下变频模块，对射频信号进行上/下变频处理，并输出上/下变频的本振频率，并进行射频信号的带通滤波；若待测射频模块中不包含上/下变频模块，则输出上/下变频的本振频率。
[0007]优选地，步骤S500中对第一信号进行载波剥离后进行幅频特性和相频特性估计，估计出通道中每个扫频频点的幅相特性，得到第一信号的幅相特性，具体为：采集到的第k个第一信号表达式如下：其中，表示第一信号的中心频率，表示第k个第一信号的偏移量，t表示时间，表示t时刻对应的第一信号的单载波相位，表示第一信号的幅度；对第一信号进行去载波处理具体为：对第一信号进行去载波处理具体为：低通滤波后得到：其中，第一信号的幅度响应为，第一信号的相位为。
[0008]优选地，步骤S500对第二信号进行载波剥离后进行幅频特性和相频特性估计，估计出通道中每个扫频频点的幅相特性，得到第二信号的幅相特性，包括：采集到的第k个第二信号表达式为：其中，表示t时刻对应的第二信号的单载波相位，表示第二信号的幅度；对第二信号进行去载波处理具体为：
低通滤波后得到：其中，第二信号的幅度响应为，第二信号的相位为。
[0009]优选地，步骤S600中通过数字频率映射去除射频模块中包含的变频模块引入的频率变化，具体为：优选地，步骤S600中比较第一信号的幅相特性和更新后的第二信号的幅相特性，得到待测射频模块的通道特性，包括：比较第一信号的幅相特性和更新后的第二信号的幅相特性，得到待测射频模块各个扫频频点的幅相特性，具体为：其中，射频模块的通道特性中扫频频点对应的幅度响应为，相位响应为；根据待测射频模块的各个扫频频点相位响应估计得到通道群时延。
[0010]一种含变频模块的射频通道特性测量装置，包括任意波形发生器、功分器、待测射频模块、多通道信号采集器和射频通道特性估计模块，任意波形发生器连接功分器，功分器连接多通道信号采集器和待测射频模块，待测射频模块连接多通道信号采集器，多通道信号采集器连接射频通道特性估计模块，装置用于执行一种含变频模块的射频通道特性测量方法。
[0011]相对于现有技术，本专利技术考虑到变频模块对射频通道的影响，采用数字频率映射和双通道信号比较的方法，提出了一种可兼容包含上/下变频模块的射频通道特性测量方法和装置，拓展了射频通道特性测量技术的适用范围，可应用于卫星导航信号模拟源、监测型接收机等对射频通道特性测量要求高的场合，具有方案简单可靠，装置易于实现等优点。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的一种含变频模块的射频通道特性测量方法的流程图；
图2为本专利技术一实施例提供的离线生成基带I/Q复信号频谱图；图3为本专利技术一实施例的通道群时延特性测量结果；图4为本专利技术一实施例的通道幅度特性测量结果；图5为本专利技术的一种含变频模块的射频通道特性测量装置的结构图。
具体实施方式
[0013]为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。
[0014]在一个实施例中，如图1所示，一种含变频模块的射频通道特性测量方法，方法包括以下步骤：步骤S100：通过任意波形发生器产生各段等时长且初相已知的扫频信号。
[0015]具体地，任意波形发生器，支持自定义数字信号的回放，可产生标准单载波扫频信号。离线生成基带I/Q复信号，该信号频谱如图2所示，中心频点为0Hz，扫频的频点间隔0.5MHz，每个频点正弦波信号持续时间为1ms且每段信号的初相都为0rad，通过任意波形发生器载入基带I/Q复信号，生成指定频点的模拟射频信号用于标定，本例中该频点为，此时，任意波形发生器输出以1176MHz为中心频点的扫频信号。
[0016]步骤S200：通过功分器将扫频信号等功率地一分为二，得到两路相同的射频信号，一路射频信号输出至多信道信号采集器，另一路射频信号输出至待测射频模块。
[0017]具体地，功分器将扫频信号等功率地分成两路信号，一路直接输出至多通道信号采集器，另一路输出至被测件即待测射频模块的输入口。
[0018]步骤S300：待测射频模块对接收的射频信号进行处理得到处理后的射频信号并发送至多信道信号采集器。
[0019]在一个实施例中，步骤S300包括：若待测射频模块中包括上/下变频模块，对射频信号进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含变频模块的射频通道特性测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S100：通过任意波形发生器产生各段等时长且初相已知的扫频信号；步骤S200：通过功分器将所述扫频信号等功率地一分为二，得到两路相同的射频信号，一路射频信号输出至多信道信号采集器，另一路射频信号输出至待测射频模块；步骤S300：所述待测射频模块对接收的所述射频信号进行处理得到处理后的射频信号并发送至所述多信道信号采集器；步骤S400：所述多信道信号采集器对接收的所述射频信号以及所述处理后的射频信号进行模/数转换和存储分别得到第一信号和第二信号；步骤S500：射频通道特性估计模块对所述第一信号和第二信号进行载波剥离后分别进行幅频特性和相频特性估计，估计出通道中每个扫频频点的幅相特性，得到所述第一信号的幅相特性和所述第二信号的幅相特性；步骤S600：通过数字频率映射去除所述射频模块中包含的变频模块引入的频率变化得到更新后的第二信号的幅相特性，比较所述第一信号的幅相特性和所述更新后的第二信号的幅相特性，得到待测射频模块的通道特性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S300包括：若所述待测射频模块中包括上/下变频模块，对所述射频信号进行上/下变频处理，并输出上/下变频的本振频率，并进行射频信号的带通滤波；若所述待测射频模块中不包含上/下变频模块，则输出上/下变频的本振频率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S500中对所述第一信号进行载波剥离后进行幅频特性和相频特性估计，估计出通道中每个扫频频点的幅相特性，得到所述第一信号的幅相特性，具体为：采集到的第k个第一信号表达式如下：其中，表示第一信号的中心频率，表示第k个第一信号的偏移量，t表示时间，表示t时刻对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：仝海波，冯璐，吴鹏，彭胡萍，张骏丰，李润东，任志鹏，杨陈，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：发明
国别省市：