CN103901380A - 校准方法及其校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种校准方法及其校准装置，校准方法包括以下步骤：查找校准点；对找到的校准点进行校准，所述的查找校准点的步骤包括：以一个固定频率间隔扫描测量信号，生成基准曲线；连接所述的基准曲线上的两点，生成校准直线；计算所述的基准曲线上的点到所述的校准直线的竖直距离与一个校准参数的大小关系；根据上述的大小关系，产生校准点。本发明所述的校准方法及其校准装置，不仅能够找到所有的超出指标点，保证仪器的测量指标，而且这种方法不用取过多的校准点，就能保证仪器指标，因此在保证同样的指标的前提下，会比现有技术使用较少的校准时间。

Description

校准方法及其校准装置

技术领域

本发明涉及校准方法及其装置，特别涉及测量仪器的校准方法及其装置。 

背景技术

因为很多测量仪器的信号都会受到频率的影响，所以在相同的硬件配置下，不同频率就会得到不同的测量结果，为了保证仪器的测量指标，就需要在频率上进行校准。 

校准方法主要包括两个步骤，首先是查找校准点，然后是对找到的校准点进行校准，具体的校准方案根据校准项目而定。其中准确的查找校准点，对于校准的效果和速度都起到了关键的作用。现有技术中通常采用的查找校准点的方法是等间隔取点法，例如校准25M-6G频率范围内的AM调制功能，等间隔取点法就是从25M开始每隔50M取一个校准点，共取将近120个校准点，然后在这些校准点上分别进行校准。虽然对于这个频率范围，50M已经是较小的频率间隔了，但是在这50M的间隔内还是会存在超出指标的点，如图1所示，图中P1、P2是50M间隔的校准点，P3是超出指标的点。可见校准间隔取的无论有多小都有可能会遗漏掉超出指标的点，而如果没有对超出指标点进行校准，就不能很好的反应硬件特性，从而影响仪器的测量指标。 

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了能够准确的找到校准点，不遗漏超出指标点的校准方法及其校准装置。 

本发明提供了一种校准方法，该方法包括以下步骤：查找校准点；对找到的校准点进行校准，所述的查找校准点的步骤包括：以一个固定频率间隔扫描测量信号，生成基准曲线；连接所述的基准曲线上的两点，生成校准直线；计算所述的基准曲线上的点到所述的校准直线的竖直距离与一个校准参数的大小关系；根据上述的大小关系，产生校准点。 

在本发明所述的校准方法中，所述的连接所述的基准曲线上的两点，生成校准直线，计算所述的基准曲线上的点到所述的校准直线的竖直距离与一个校准参数的大小关系的步骤还可以是指，连接所述的基准曲线的起点和终点，生 成第一校准直线；按照从所述基准曲线的起点到终点的顺序，依次计算所述的基准曲线上的点到所述的第一校准直线的竖直距离与所述的校准参数的大小关系。 

在本发明所述的校准方法中，所述的根据所述的大小关系，产生校准点的步骤还可以包括，根据所述的大小关系，产生一个校准中间点；连接所述的校准中间点与所述基准曲线的终点，生成第二校准直线；按照从所述校准中间点到所述终点的顺序，依次计算所述的基准曲线上的点到所述的第二校准直线的竖直距离与所述的校准参数的大小关系。 

在本发明所述的校准方法中，所述的根据所述的大小关系，产生校准点的步骤还可以是指，当所述基准曲线在所述的校准中间点与所述的终点之间的点到该校准中间点对应的校准直线的竖直距离大于所述的校准参数时，判定基准曲线上的该点是一个新的校准中间点。 

在本发明所述的校准方法中，所述的根据所述的大小关系，产生校准点的步骤还可以是指，当所述基准曲线在所述的校准中间点与所述的终点之间的所有点到该校准中间点对应的校准直线的竖直距离都小于所述的校准参数时，判定该校准中间点是一个校准点。 

在本发明所述的校准方法中，所述的根据所述的大小关系，产生校准点的步骤还可以是指，将新找到的校准点作为所述基准曲线的终点。 

本发明还提供了一种校准装置，包括一个查找校准点模块，用于查找校准点；一个校准模块，用于对查找到的校准点进行校准，所述的查找校准点模块包括：一个基准曲线生成模块，用于以一个固定频率间隔扫描测量信号，生成基准曲线；一个校准直线生成模块，用于连接所述的基准曲线上的两点，生成校准直线；一个计算模块，用于计算所述的基准曲线上的点到所述的校准直线的竖直距离与一个校准参数的大小关系；一个校准点生成模块，用于根据上述的大小关系，产生校准点。 

在本发明所述的校准装置中，所述的校准直线生成模块，还可以用于连接所述的基准曲线的起点和终点，生成第一校准直线；所述的计算模块，还可以用于按照从所述基准曲线的起点到终点的顺序，依次计算所述的基准曲线上的点到所述的第一校准直线的竖直距离与所述的校准参数的大小关系。 

在本发明所述的校准装置中，所述的校准点生成模块，还可以用于根据所述的大小关系，产生一个校准中间点；所述的校准直线生成模块，还可以用于 连接所述的校准中间点与所述终点，生成第二校准直线；所述的计算模块，还可以用于按照从所述校准中间点到所述终点的顺序，依次计算所述的基准曲线上的点到所述的第二校准直线的竖直距离与所述的校准参数的大小关系。 

在本发明所述的校准装置中，当所述基准曲线在所述的校准中间点与所述的终点之间的点到该校准中间点对应的校准直线的竖直距离大于所述的校准参数时，所述的校准点生成模块，还可以判定基准曲线上的该点是一个新的校准中间点。 

在本发明所述的校准装置中，当所述基准曲线在所述的校准中间点与所述的终点之间的所有点到该校准中间点对应的校准直线的竖直距离都小于所述的校准参数时，所述的校准点生成模块，还可以判定该校准中间点是一个校准点。 

在本发明所述的校准装置中，所述的校准点生成模块，还可以用于将新找到的校准点作为所述基准曲线的终点。 

本发明所述的校准方法及其校准装置，不仅能够找到所有的超出指标点，保证仪器的测量指标，而且这种方法不用取过多的校准点，就能保证仪器指标，因此在保证同样的指标的前提下，会比现有技术使用较少的校准时间。 

附图说明

图1是现有技术的校准方法遗漏超出指标点的示意图。 

图2是本发明实施例中所述的校准方法的流程图。 

图3是本发明实施例中所述的查找校准点的方法的流程图。 

图4a-4f是本发明实施例中所述的查找校准点的实现过程的示意图。 

图5是本发明实施例中校准装置的示意图。 

图6是本发明实施例中查找校准点模块的示意图。 

具体实施方式

下面结合附图介绍本发明的一较佳实施例。 

参考图2，为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种可以准确找到校准点，不遗漏超出指标点的校准方法，该方法包括以下步骤， 

201：查找校准点； 

202：对找到的校准点进行校准， 

参考图3，本发明的创新在于查找校准点的方法，该查找校准点方法的包括以下步骤： 

301：以一个固定频率间隔扫描测量信号，生成基准曲线； 

302：连接基准曲线上的两点，生成校准直线； 

303：计算基准曲线上的点到所述的校准直线的竖直距离与一个校准参数的大小关系； 

304：根据上述的大小关系，产生校准点。 

下面结合附图详细介绍上述每一步骤的具体实现方法。 

参考图4a，首先以一个固定的频率间隔扫描测量信号，生成一条基准曲线L，例如在射频信号源中，如果是校准幅度，则基准曲线L是幅度-频率曲线，如果是校准调制深度，则基准曲线是调制深度与频率的曲线。作为另外的举例说明，本发明还可以用于信号发生器、示波器、频谱仪等测量仪器，基准曲线L根据校准项目的不同有所变化。这里所述的频率间隔可以根据实际情况进行选择，要求是能够绘制出平滑的曲线，例如对于校准25M-6G的频率范围，一般选择1M的频率间隔。 

然后连接基准曲线L上的两点，生成校准直线，作为一种优选的实施方式，连接基准曲线L的起点s2和终点s1，生成第一校准直线L1。这里所述的起点s2和终点s1可以互换，也可以是基准曲线上任意的两点，当选择的两点是除起点和终点外的其他两点时，需要将基准曲线L分成多个曲线，对每个曲线分别执行本发明所述的校准方法。 

然后按照从起点s2到终点s1的顺序，依次计算基准曲线L在起点s2到终点s1之间的点到第一校准直线L1的竖直距离与一校准参数d的大小关系。本发明所述的竖直距离是指该点在垂直于水平面的方向上，到第一校准直线L1的距离。本发明所述的校准参数d，是根据待校准的项目的指标相关的，例如，如果待校准的项目是幅度，那么校准参数d就是由幅度的指标确定的，这样选择校准参数可以保证找到的校准点不会遗漏超出指标点，保证校准精确度。 

参考图4b，当计算到基准曲线L在起点s2到终点s1之间的点A到第一校准直线L1的竖直距离d1大于校准参数d的时候，判定该点A是一个校准中间点。 

参考图4c，连接校准中间点A与基准曲线L的终点s1，生成第二校准直线L2，然后按照从校准中间点A到终点s1的顺序，依次计算基准曲线L在校 准中间点A到终点s1之间的点到第二校准直线L2的竖直距离d2与校准参数d的大小关系。 

当计算到基准曲线L在校准中间点A到终点s1之间的点B到第二校准直线L2的竖直距离d2大于校准参数d的时候，判定该点B是一个新的校准中间点。 

参考图4d，连接校准中间点B与基准曲线L的终点s1，生成第三校准直线L3，然后按照从校准中间点B到终点s1的顺序，依次计算基准曲线L在校准中间点B到终点s1之间的点到第三校准直线L3的竖直距离d3与校准参数d的大小关系。 

当计算到基准曲线L在校准中间点B到终点s1之间的点C到第三校准直线L3的竖直距离d3大于校准参数d的时候，判定该点C是一个新的校准中间点。 

参考图4e，连接校准中间点C与基准曲线L的终点s1，生成第四校准直线L4，然后按照从校准中间点C到终点s1的顺序，依次计算基准曲线L在校准中间点C到终点s1之间的点到第四校准直线L4的竖直距离d4与校准参数d的大小关系。 

如果，通过计算得到基准曲线L在校准中间点C到终点s1之间还有点到第四校准直线L4的竖直距离d4大于校准参数d，那么还判定该点是校准中间点，继续循环执行上面所述的步骤；如果，通过计算得到基准曲线L在校准中间点C到终点s1之间的所有点到第四校准直线L4的竖直距离d4都小于校准参数d，则判定该点校准中间点C是一个校准点。 

参考图4f，然后将找到的校准点C作为基准曲线L的终点，也就是取代之前的终点s1，作为基准曲线L新的终点，再将基准曲线L的起点s2与新的终点C连接，生成校准直线Ln，然后不断重复执行上面所述的处理方法，找到下一个校准点D、E……，直到找到最后一个校准点s2，即基准曲线L的起点s2，则完成整个查找校准点的步骤，然后根据需要校准的项目，对每个校准点进行校准，例如，进行幅度校准，那么当校准点确定后，就在每个校准点上进行一遍幅度的扫面，具体的校准方法与现有技术相同，这里不再赘述。 

参考图5，为了解决现有技术中存在的问题，本发明还提出了一种可以准确找到校准点，不遗漏超出指标点的校准装置，该装置包括以下模块： 

查找校准点模块501：用于查找校准点； 

校准模块502：对查找到的校准点进行校准。 

参考图6，本发明的创新在于查找校准点模块501，该查找校准点模块501包括以下子模块： 

基准曲线生成模块5011，用于以一个固定频率间隔扫描测量信号，生成基准曲线； 

校准直线生成模块5012，用于连接所述的基准曲线上的两点，生成校准直线；计算模块5013，用于计算所述的基准曲线上的点到所述的校准直线的竖直距离与一个校准参数的大小关系； 

校准点生成模块5014，用于根据上述的大小关系，产生校准点。 

下面结合附图详细介绍上述每一模块的具体功能。 

参考图4a，首先，基准曲线生成模块5011以一个固定的频率间隔扫描测量信号，生成一条基准曲线L。这里所述的频率间隔可以根据实际情况进行选择，只要能够绘制出平滑的曲线就可以，例如对于校准25M-6G的频率范围，一般选择1M的频率间隔。 

然后，校准直线生成模块5012连接基准曲线L上的两点，生成校准直线，作为一种优选的实施方式，连接基准曲线L的起点s2和终点s1，生成第一校准直线L1。这里所述的起点s2和终点s1可以互换，也可以是基准曲线上任意的两点，当选择的两点是除起点和终点外的其他两点时，需要将基准曲线L分成多个曲线，对每个曲线分别执行本实施例所述的校准方法。 

然后，计算模块5013按照从起点s2到终点s1的顺序，依次计算基准曲线L在起点s2到终点s1之间的点到第一校准直线L1的竖直距离与一校准参数d的大小关系。本发明所述的竖直距离是指该点在垂直于水平面的方向上，到第一校准直线L1的距离。本发明所述的校准参数d，是根据待校准的项目的指标相关的，例如，如果待校准的项目是幅度，那么校准参数d就是由幅度的指标确定的，这样选择校准参数可以保证找到的校准点不会遗漏超出指标点，保证校准精确度。 

参考图4b，当计算到基准曲线L在起点s2到终点s1之间的点A到第一校准直线L1的竖直距离d1大于校准参数d的时候，校准点生成模块5014判定该点A是一个校准中间点。 

参考图4c，校准直线生成模块5012连接校准中间点A与基准曲线L的终点s1，生成第二校准直线L2，然后，计算模块5013按照从校准中间点A到终 点s1的顺序，依次计算基准曲线L在校准中间点A到终点s1之间的点到第二校准直线L2的竖直距离d2与校准参数d的大小关系。 

当计算到基准曲线L在校准中间点A到终点s1之间的点B到第二校准直线L2的竖直距离d2大于校准参数d的时候，校准点生成模块5014判定该点B是一个新的校准中间点。 

参考图4d，校准直线生成模块5012连接校准中间点B与基准曲线L的终点s1，生成第三校准直线L3，然后，计算模块5013按照从校准中间点B到终点s1的顺序，依次计算基准曲线L在校准中间点B到终点s1之间的点到第三校准直线L3的竖直距离d3与校准参数d的大小关系。 

当计算到基准曲线L在校准中间点B到终点s1之间的点C到第三校准直线L3的竖直距离d3大于校准参数d的时候，校准点生成模块5014判定该点C是一个新的校准中间点。 

参考图4e，校准直线生成模块5012连接校准中间点C与基准曲线L的终点s1，生成第四校准直线L4，然后，计算模块5013按照从校准中间点B到终点s1的顺序，依次计算基准曲线L在校准中间点C到终点s1之间的点到第四校准直线L4的竖直距离d4与校准参数d的大小关系。 

如果，通过计算得到基准曲线L在校准中间点C到终点s1之间还有点到第四校准直线L4的竖直距离d4大于校准参数d，那么校准点生成模块5014还判定该点是校准中间点，继续循环执行上面所述的步骤；如果，通过计算得到基准曲线L在校准中间点C到终点s1之间的所有点到第四校准直线L4的竖直距离d4都小于校准参数d，校准点生成模块5014则判定该点校准中间点C是一个校准点。 

参考图4f，校准点生成模块5014将找到的校准点C作为基准曲线L的终点，也就是取代之前的终点s1，作为基准曲线L新的终点，再将基准曲线L的起点s2与新的终点C连接，生成校准直线Ln，然后不断重复执行上面所述的处理方法，找到下一个校准点D、E……，直到找到最后一个校准点s2，即基准曲线L的起点s2，则完成整个查找校准点的过程，然后根据需要校准的项目，对每个校准点进行校准，例如，进行幅度校准，那么当校准点确定后，就在每个校准点上进行一遍幅度的扫面，具体的校准模块与现有技术的功能相同，这里不再赘述。 

本发明所述的校准方法及校准装置，依据在两个校准点之间所有点的都满 足指标的原理，准确查找校准点，既保证找到所有的超出指标点，又能在保证同样指标的情况下，减少校准点的数量，校准点的数量减少了，校准的时间也就相应减少了，提高了校准的效率。 

本发明所述的校准方法及校准装置，可以应用于多种测量仪器，例如信号发生器、示波器，频谱分析仪及射频信号源等。 

以上所述的仅为本发明的具体实施例，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (12)

1.一种校准方法，该方法包括以下步骤：

查找校准点；

对找到的校准点进行校准，

其特征在于，所述的查找校准点的步骤包括：

以一个固定频率间隔扫描测量信号，生成基准曲线；

连接所述的基准曲线上的两点，生成校准直线；

计算所述的基准曲线上的点到所述的校准直线的竖直距离与一个校准参数的大小关系；

根据上述的大小关系，产生校准点。

2.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，

所述的连接所述的基准曲线上的两点，生成校准直线，

计算所述的基准曲线上的点到所述的校准直线的竖直距离与一个校准参数的大小关系的步骤是指，

连接所述的基准曲线的起点和终点，生成第一校准直线；

按照从所述基准曲线的起点到终点的顺序，依次计算所述的基准曲线上的点到所述的第一校准直线的竖直距离与所述的校准参数的大小关系。

3.根据权利要求2所述的校准方法，其特征在于，

所述的根据所述的大小关系，产生校准点的步骤还包括，

根据所述的大小关系，产生一个校准中间点；

连接所述的校准中间点与所述基准曲线的终点，生成第二校准直线；

按照从所述校准中间点到所述终点的顺序，依次计算所述的基准曲线上的点到所述的第二校准直线的竖直距离与所述的校准参数的大小关系。

4.根据权利要求3所述的校准方法，其特征在于，

所述的根据所述的大小关系，产生校准点的步骤是指，

当所述基准曲线在所述的校准中间点与所述的终点之间的点到该校准中间点对应的校准直线的竖直距离大于所述的校准参数时，判定基准曲线上的该点是一个新的校准中间点。

5.根据权利要求4所述的校准方法，其特征在于，

所述的根据所述的大小关系，产生校准点的步骤是指，

当所述基准曲线在所述的校准中间点与所述的终点之间的所有点到该校准中间点对应的校准直线的竖直距离都小于所述的校准参数时，判定该校准中间点是一个校准点。

6.根据权利要求5所述的校准方法，其特征在于，所述的根据所述的大小关系，产生校准点的步骤是指，将新找到的校准点作为所述基准曲线的终点。

7.一种校准装置，包括

一个查找校准点模块，用于查找校准点；

一个校准模块，用于对查找到的校准点进行校准，

其特征在于，所述的查找校准点模块包括：

一个基准曲线生成模块，用于以一个固定频率间隔扫描测量信号，生成基准曲线；

一个校准直线生成模块，用于连接所述的基准曲线上的两点，生成校准直线；一个计算模块，用于计算所述的基准曲线上的点到所述的校准直线的竖直距离与一个校准参数的大小关系；

一个校准点生成模块，用于根据上述的大小关系，产生校准点。

8.根据权利要求7所述的校准装置，其特征在于，

所述的校准直线生成模块，用于连接所述的基准曲线的起点和终点，生成第一校准直线；

所述的计算模块，用于按照从所述基准曲线的起点到终点的顺序，依次计算所述的基准曲线上的点到所述的第一校准直线的竖直距离与所述的校准参数的大小关系。

9.根据权利要求8所述的校准装置，其特征在于，

所述的校准点生成模块，还用于根据所述的大小关系，产生一个校准中间点；所述的校准直线生成模块，用于连接所述的校准中间点与所述终点，生成第二校准直线；

所述的计算模块，用于按照从所述校准中间点到所述终点的顺序，依次计算所述的基准曲线上的点到所述的第二校准直线的竖直距离与所述的校准参数的大小关系。

10.根据权利要求9所述的校准装置，其特征在于，

当所述基准曲线在所述的校准中间点与所述的终点之间的点到该校准中间点对应的校准直线的竖直距离大于所述的校准参数时，所述的校准点生成模块，判定基准曲线上的该点是一个新的校准中间点。

11.根据权利要求10所述的校准装置，其特征在于，

当所述基准曲线在所述的校准中间点与所述的终点之间的所有点到该校准中间点对应的校准直线的竖直距离都小于所述的校准参数时，所述的校准点生成模块，判定该校准中间点是一个校准点。

12.根据权利要求11所述的校准装置，其特征在于，所述的校准点生成模块，用于将新找到的校准点作为所述基准曲线的终点。

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