CN106301469A - 一种同轴电缆的幅相稳定性测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种同轴电缆的幅相稳定性测试方法，属于通信微波信号测量技术领域。本发明使用多通道幅相测试系统测试待测同轴电缆与参考同轴电缆的幅度差和相位差，通过比较各种状态下的同轴电缆与参考电缆的幅度差和相位差分析同轴电缆的稳定性，完成同轴电缆的幅相稳定性测试。

Description

一种同轴电缆的幅相稳定性测试方法
技术领域
本发明涉及一种同轴电缆的幅相稳定性测试方法，属于通信微波信号测量技术领域。
背景技术
直接序列扩频(DSSS)具有抗多径衰落、抗干扰能力强，发射功率低，截获率低，保密性好等特点。随着IEEE802.15.4标准的制定，直接序列扩频技术成为无线传感器网络底层通信模式之一，广泛的应用于军事，工农业控制，环境检测等诸多领域中。
多通道幅相测试系统基于DSSS，应用于数字波束成形的天线阵列的幅相一致性测试，因为数字波束成形的天线阵列对幅相一致性要求很高，所以在测试中需要保证连接天线阵列和多通道幅相测试系统的同轴电缆的幅相稳定性，需要使用仪器测试同轴电缆的幅相稳定性。
现有的幅度相位测试技术使用单音测出的同轴电缆的稳定性结果不能适用于传输窄带信号的情况，而且现有的技术不能同时测试多根同轴电缆的稳定性。
发明内容
本发明的目的是为了解决使用单音测试同轴电缆的稳定性的结果不适用于传输窄带信号的情况，同时为了解决现有技术测试效率低的缺点，提出了一种同轴电缆的幅相稳定性测试方法，通过多通道幅相测试系统测量待测同轴电缆通道和参考同轴电缆通道的通道间幅度差和相位差，对多种状态下的同轴电缆进行幅度相位特性的测量分析，测得同轴电缆的幅相稳定性。
一种同轴电缆的幅相稳定性测试方法，其步骤如下：
步骤一、多通道幅相测试系统信号产生端将多通道幅相测试系统预发送的k个扩频码进行波形成型、调制、上变频、叠加，产生通道1的发送数据。
步骤二、多通道幅相测试系统信号产生端按照步骤一所述的方法，产生通道2至通道N的信号(N为总通道数)；
步骤三、将经步骤一和步骤二得到的通道1至通道N的各路信号分别接入到多通道幅相测试系统的信号调理网络内相应的发送通道，各路信号依次经过发送通道内的带通滤波器、数控衰减器、带通滤波器和功分，功分出两路信号，一路经过外部的待测同轴电缆接入通道切换模块接收端，另一路经过信号调理网络内的参考电缆接入通道切换模块参考端。信号调理网络通过通道切换模块将参考端的通道1至通道N和接收端的通道1至通道N的数据时分接入到多通道幅相测试系统信号调理网络的接收通道，进入接收通道的信号经过接收通道内的数控衰减器和带通滤波器后接入到多通道幅相测试系统的采集分析端；
所述信号调理网络包括N个发送通道，一个通道切换模块和一个接收通道。其中，发送通道由带通滤波器、数控衰减器、带通滤波器和功分顺次连接而成；接收通道由数控衰减器和带通滤波器顺次连接而成。
所述参考电缆为稳幅稳相的刚性电缆且固定在信号调理网络内，状态不改变，且长度短，所以参考电缆的幅度和相位不变。
步骤四、采集分析端通过高速AD对接入的信号采样，得到数字信号，然后将数字信号进行下变频、抽取、匹配滤波、数字匹配滤波(DMF)和码捕获等处理，然后将码捕获后得到的I、Q两路相关峰数据传给上位机，其中I路为同相分量信号，Q路为正交分量信号。
步骤五、上位机将经步骤四得到的相关峰数据按照公式A＝I2+Q2和求出各通道的幅度A和相位再用待测通道的幅度Atest(n)减去对应参考通道的幅度Aref(n)得到待测同轴电缆相对于参考电缆的幅度差Atest(n)-Aref(n)，(其中n为通道号，n＝1，2，3，...N)。用待测通道的相位减去对应参考通道的相位得到待测同轴电缆相对于参考电缆的相位差记录测试结果；
步骤六、改变待测同轴电缆的状态，重复步骤四和步骤五再次测得待测同轴电缆相对于参考电缆的幅度差A′test(n)-A′ref(n)和相位差记录测试结果；
步骤七、将步骤五和步骤六测得的数据进行分析对比，用步骤六得到的幅度差、相位差减去步骤五得到的幅度差、相位差得到幅度稳定性结果Asta(n)＝[A′test(n)-A′ref(n)]-[Atest(n)-Aref(n)]和相位稳定性结果因为所述参考电缆的幅度和相位稳定，所以A′ref(n)＝Aref(n)，所以幅度稳定性结果Asta(n)＝A′test(n)-Atest(n)为通道n中待测同轴电缆两种状态下的幅度比较结果，幅度稳定性结果为通道n中待测同轴电缆两种状态下的相位比较结果；
经过上述七个步骤即完成了同轴电缆的幅相稳定性测试。
有益效果
本发明使用多通道幅相测试系统测试待测同轴电缆与参考同轴电缆的幅度差和相位差，通过比较各种状态下的同轴电缆与参考电缆的幅度差和相位差分析同轴电缆的稳定性，完成同轴电缆的幅相稳定性测试。
附图说明
图1是本发明中多通道幅相测试系统的同轴电缆幅相稳定性测试结构示意图；
图2是本发明中多通道幅相测试系统发送端产生信号的流程图；
图3是本发明中多通道幅相测试系统接收端分析处理信号的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明和详细描述。
图1是多通道幅相测试系统的结构示意图，由图1可见，多通道幅相测试系统信号产生端产生配置38通道固定幅相信息的扩频信号，每通道信号经过信号调理网络内的带通滤波器和数控衰减器接入功分，功分出两路信号，一路经过外部的待测同轴电缆接入通道切换模块接收端，另一路经过信号调理网络内的参考电缆接入通道切换模块参考端。信号调理网络通过通道切换模块将参考端的通道1至通道N和接收端的通道1至通道N的数据时分接入到多通道幅相测试系统的信号调理网络的接收通道，进入接收通道的信号经过接收通道内的数控衰减器和带通滤波器后接入到多通道幅相测试系统的采集分析端；图2是本发明中多通道幅相测试系统信号产生端产生信号的流程图，多通道幅相测试系统发送端对PN码进行波形成形，将波形成形后的信号进行调制，然后配置幅相信息和上变频，得到配置幅相的扩频信号。
图3是本发明中多通道幅相测试系统采集分析端分析处理信号的流程图，多通道幅相测试系统接收端对接收到的信号进行下变频得到I、Q两路，将得到的两路信号进行抽取、匹配滤波、数字匹配滤波和码捕获得到I、Q两路相关峰，再通过两路相关峰解算出幅度和相位。
实施例
以通道数为38的多通道幅相测试系统测试同轴电缆稳定性为例，对本发明的具体实施过程进行说明。
步骤一、多通道幅相测试系统信号产生端将多通道幅相测试系统预发送的k个扩频码进行波形成型、调制、上变频、叠加，产生通道1的发送数据。
步骤二、多通道幅相测试系统信号产生端按照步骤一所述的方法，产生通道2至通道38的信号；
步骤三、将经步骤一和步骤二得到的通道1至通道38的各路信号分别接入到多通道幅相测试系统的信号调理网络内相应的发送通道，各路信号依次经过发送通道内的带通滤波器、数控衰减器、带通滤波器和功分，功分出两路信号，一路经过外部的待测同轴电缆接入通道切换模块接收端，另一路经过信号调理网络内的参考电缆接入通道切换模块参考端。信号调理网络通过通道切换模块将参考端的通道1至通道38和接收端的通道1至通道38的数据时分接入到多通道幅相测试系统的信号调理网络的接收通道，进入接收通道的信号经过接收通道内的数控衰减器和带通滤波器后接入到多通道幅相测试系统的采集分析端；
步骤四、采集分析端通过高速AD对接入的信号采样，得到数字信号，然后将数字信号进行下变频、抽取、匹配滤波、数字匹配滤波(DMF)和码捕获等处理，然后将码捕获后得到的I、Q两路相关峰数据传给上位机，其中I路为同相分量信号，Q路为正交分量信号。
步骤五、上位机将经步骤四得到的相关峰数据按照公式A＝I2+Q2和求出各通道的幅度A和相位再用待测通道的幅度Atest(n)减去对应参考通道的幅度Aref(n)得到待测同轴电缆相对于参考电缆的幅度差Atest(n)-Aref(n)，(其中n为通道号，n＝1，2，3，...N)。用待测通道的相位减去对应参考通道的相位得到待测同轴电缆相对于参考电缆的相位差(其中n为通道号，n＝1，2，3，...N)，记录测试结果；
步骤六、改变待测同轴电缆的状态，重复步骤四和步骤五再次测得待测同轴电缆相对于参考电缆的幅度差A′test(n)-A′ref(n)和相位差记录测试结果；
步骤七、将步骤五和步骤六测得的数据进行分析对比，用步骤六得到的数据减去步骤五得到的数据得到幅度稳定性结果Asta(n)＝[A′test(n)-A′ref(n)]-[Atest(n)-Aref(n)]和相位稳定性结果 因为所述参考电缆的幅度和相位稳定，所以A′ref(n)＝Aref(n)，所以幅度稳定性结果Asta(n)＝A′test(n)-Atest(n)为通道n中待测同轴电缆两种状态下的幅度比较结果，幅度稳定性结果 为通道n中待测同轴电缆两种状态下的相位比较结果；
以上所述为本发明的较佳实施例而已，本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种同轴电缆的幅相稳定性测试方法，其特征在于：其步骤如下：
步骤一、多通道幅相测试系统信号产生端将多通道幅相测试系统预发送的k个扩频码进行波形成型、调制、上变频、叠加，产生通道1的发送数据；
步骤二、多通道幅相测试系统信号产生端按照步骤一所述的方法，产生通道2至通道N的信号，N为总通道数；
步骤三、将经步骤一和步骤二得到的通道1至通道N的各路信号分别接入到多通道幅相测试系统的信号调理网络内相应的发送通道，各路信号依次经过发送通道内的带通滤波器、数控衰减器、带通滤波器和功分，功分出两路信号，一路经过外部的待测同轴电缆接入通道切换模块接收端，另一路经过信号调理网络内的参考电缆接入通道切换模块参考端；信号调理网络通过通道切换模块将参考端的通道1至通道N和接收端的通道1至通道N的数据时分接入到多通道幅相测试系统信号调理网络的接收通道，进入接收通道的信号经过接收通道内的数控衰减器和带通滤波器后接入到多通道幅相测试系统的采集分析端；
步骤四、采集分析端通过高速AD对接入的信号采样，得到数字信号，然后将数字信号进行下变频、抽取、匹配滤波、数字匹配滤波和码捕获等处理，然后将码捕获后得到的I、Q两路相关峰数据传给上位机，其中I路为同相分量信号，Q路为正交分量信号；
步骤五、上位机将经步骤四得到的相关峰数据按照公式A＝I2+Q2和求出各通道的幅度A和相位再用待测通道的幅度Atest(n)减去对应参考通道的幅度Aref(n)得到待测同轴电缆相对于参考电缆的幅度差Atest(n)-Aref(n)，(其中n为通道号，n＝1，2，3，…N)；用待测通道的相位减去对应参考通道的相位得到待测同轴电缆相对于参考电缆的相位差记录测试结果；
步骤六、改变待测同轴电缆的状态，重复步骤四和步骤五再次测得待测同轴电缆相对于参考电缆的幅度差A′test(n)-A′ref(n)和相位差记录测试结果；
步骤七、将步骤五和步骤六测得的数据进行分析对比，用步骤六得到的幅度差、相位差减去步骤五得到的幅度差、相位差得到幅度稳定性结果Asta(n)＝[A′test(n)-A′ref(n)]-[Atest(n)-Aref(n)]和相位稳定性结果因为所述参考电缆的幅度和相位稳定，所以A′ref(n)＝Aref(n)，所以幅度稳定性结果Asta(n)＝A′test(n)-Atest(n)为通道n中待测同轴电缆两种状态下的幅度比较结果，幅度稳定性结果为通道n中待测同轴电缆两种状态下的相位比较结果；
经过上述七个步骤即完成了同轴电缆的幅相稳定性测试。
2.根据权利要求1所述的一种同轴电缆的幅相稳定性测试方法，其特征在于：所述信号调理网络包括N个发送通道，一个通道切换模块和一个接收通道；其中，发送通道由带通滤波器、数控衰减器、带通滤波器和功分顺次连接而成；接收通道由数控衰减器和带通滤波器顺次连接而成。
3.根据权利要求1所述的一种同轴电缆的幅相稳定性测试方法，其特征在于：所述参考电缆为稳幅稳相的刚性电缆且固定在信号调理网络内，参考电缆的幅度和相位不变。
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