CN109936856A - 测量指向信号的测试装置、设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对双向双工传输线上指向信号的估计，而无需必须物理插入到有线传输线内的定向耦合器。针对于该目的，在两个分离的空间位置处测量传输线上的信号，并且通过分析所测量的信号估计有线传输线上的指向信号。

Description

测量指向信号的测试装置、设备和方法

技术领域

本发明涉及测试装置。本发明进一步涉及用于测量指向信号的设备和方法。

背景技术

尽管原理上适用于任何有线测试系统，本发明及其要解决的问题在下文中将结合测量两个收发器之间的双向传输线上的信号来描述。

收发器可以通过双向传输线进行连接。在这种情况下，第一收发器可以通过有线传输线向第二收发器发射第一信号。相同的有线传输线也可以用于从第二收发器向第一收发器发射信号。在某人希望提取从第一收发器发射到第二收发器的信号或者替代地从第二收发器发射到第一收发器的信号的情况下，需要将定向耦合器物理地插入到第一收发器和第二收发器之间的有线传输信道内。此类定向耦合器允许仅提取沿第一方向经过耦合器的信号，而并不提取沿另一方向经过耦合器的信号。

尽管如此，定向耦合器是昂贵的并且需要物理改变第一收发器和第二收发器之间的有线传输线。

针对该背景，本发明要解决的问题是提取在双向或双工传输线上的指向信号。特别是，本发明的目标是在需要对传输线产生最小影响的情况下提供对指向信号的简单提取。

发明内容

本发明通过具有根据权利要求1所述特征的用于测量指向信号的设备、具有根据权利要求9所述特征的测试装置以及具有根据权利要求10所述特征的用于测量指向信号的方法来解决该问题。

相应地，本发明提供了：

一种用于测量双向传输线上的指向信号的设备。该设备包括第一探头、第二探头以及信号处理器。第一探头适于在传输线上的第一位置处测量第一测量信号。第二探头适于在传输线上的第二位置处测量第二测量信号。信号处理器适于基于传输线上第一位置和第二位置之间的距离确定延迟的第二测量信号。信号处理器进一步适于利用第一测量信号和延迟的第二测量信号之间的差值计算传输线上的前向指向信号。

此外，本发明提供了：

一种测试装置，包括第一收发器、第二收发器、有线双向传输线以及根据本发明的用于测量指向信号的设备。第一收发器适于发射第一信号和接收第二信号。第二收发器适于发射第二信号和接收第一信号。有线传输线适于以通信方式耦合第一收发器和第二收发器。

最后，本发明提供了：

一种用于测量双向传输线上的指向信号的方法。该方法包括在传输线上的第一位置处测量第一测量信号和在传输线上的第二位置处测量第二测量信号的步骤。该方法进一步包括：基于传输线上第一位置和第二位置之间的距离确定延迟的第二测量信号的步骤，以及利用第一测量信号和延迟的第二测量信号之间的差值计算传输线上的前向指向信号的步骤。

本发明是基于以下事实，即双向或双工传输线可以用于在相反的两个方向上同时传输信号。如以上所解释的，一些应用，特别是一些测试可能需要仅在一个方向上提取信号，或者当在传输线上执行测量时根据该方向分离信号。

因此，本发明的想法是提供一种巧妙且有效的方法，用于根据传输方向在双向传输线上分离信号。为此目的，在传输线上的至少两个位置的多个位置处测量传输线上的信号。通过分析这些测量结果并进一步考虑由于传输线上信号的传播速度所引起的时间延迟，能够针对传播方向分离传输线上的信号。

通过比较在传输线上两个空间分离的位置处测量的信号对传输线上信号进行的分析允许根据传播方向分离传输线上的信号。以此方式，能够仅提取具有期望传播方向的信号或者区分具有不同传播方向的信号而无需复杂的定向耦合器。因此，不再需要物理地操纵传输线以便插入定向耦合器的硬件。相应地，可以保持双工传输线的传输特性。此外，可以降低根据传播方向测量信号的成本。

用于测量传输线上信号的探头可以是适合于测量相应信号的任何种类的探头。例如，探头可以在传输线的相应位置处测量电压。为此目的，可能的是，探头可以在相应位置处测量电压并提供对应于所测量电压的数字数据。为此目的，探头可以包括适当的硬件元件，比如模数转换器、放大器等。可替代地，探头还可以在传输线的期望位置处测量电压并提供对应于所测量电压的模拟信号。在这种情况下，在进一步的处理期间模拟信号可以在另一位置处转换成数字信号。尽管如此，可以理解，在相应位置处对信号的任何其他测量，特别是在相应位置处对电压的任何种类的测量也是可能的。

为了分离在双工传输线上传输的信号或者为了提取通过传输线在预定方向上传输的信号，可以将所测量信号彼此进行比较。具体地，可以将信号中一个信号相对于另一个信号进行延迟，因此，可以将延迟的信号与未延迟的信号进行比较以便计算具有期望传播方向的信号的分量。举例来说，延迟的所测量的第二信号可以从未延迟的所测量的第一信号中减去。基于延迟信号和未延迟信号之间的该差值，可以计算在期望方向上传输线上信号的分量。例如，可以将适当的重建滤波器应用于信号之间的该差值以便提取期望的信号分量。

为了确定延迟信号，相应的信号可以暂时存储在存储器中。相应地，在稍后时间点可以从该存储器读取出期望的延迟信号。例如，所测量的信号可以转换为数字数据并且随后可以存储该相应的数字数据。特别是，能够利用预定采样率对该数字数据进行采样。尽管如此，应当理解，用于采样并将所测量信号转换成数字数据的任何其他方案也是可能的。此外，可能的是，还可以将适当的时间戳与所采样的测量数据进行关联并与其一起进行存储。

信号处理器可以包括，例如具有对应指令的通用处理器。此外，信号处理器可以包括耦合至处理器的接口元件，其从探头接收所测量的信号并将所接收的信号提供给处理器。在适当情况下，处理器还可以接收来自存储器的数字测量数据，该存储器存储对应于测量信号的测量数据。接口元件可以包括，例如模数转换器，其将所测量的信号转换为数字信号以便由处理器进一步处理。此类专用数模转换器可以例如通过串行或并行数字接口耦合至处理器。在数模转换器与输入端口之间可以设置另外的元件，像滤波器、电阻器、电容器以及电感器等。信号处理器可以包括硬件元件，例如处理单元。尽管如此，信号处理器还可以是至少部分实施为软件。例如，信号处理器可以包括指令，该指令促使信号处理器基于测量数据执行对期望信号的计算。提取结果可以因此存储在存储器中，该存储器例如通过存储器总线耦合至通用处理器。处理器可以进一步执行操作系统，该操作系统加载并执行指令。处理器可以例如是因特尔处理器，其运行操作系统并执行指令。可替代地，处理器可以是测量设备的处理器，其可以运行嵌入式操作系统以便加载并执行指令。

本发明的另外的实施例是另外的从属权利要求和参考附图的以下说明书的主题。

在一个可能的实施例中，信号处理器适于基于传输线上第一位置和第二位置之间的距离延迟第一测量信号。信号处理器可以进一步适于利用第二测量信号和延迟的第一测量信号之间的差值计算传输线上的后向指向信号。

“前向指向信号”和“后向指向信号”的表达表示用于通过传输线传输信号的相反的两个方向。然而，应当理解，前向或后向就其本身而言均不限制本发明的范围。通过计算传输线上关于第一传播方向的第一信号以及计算涉及与第一传播方向相反的第二传播方向的第二信号，能够参考相反的两个传播方向估计信号。具体地，可以根据传播方向分离传输线上的信号。具体地，可以仅通过在传输线上两个空间分离的位置处进行测量来实现根据传播方向对信号的分离。因此，不需要附加的硬件，比如定向耦合器。

在一个可能的实施例中，信号处理器适于基于传输线上第一位置和第二位置之间的空间距离确定用于延迟第二测量信号的时间段。

通过考虑传输线上第一探头和第二探头的空间位置，并且尤其是通过考虑这些探头之间的传输线的长度，能够计算传输线上信号在第一探头和第二探头之间的传播时间。具体地，第一探头和第二探头之间信号的传播时间可以基于第一探头和第二探头之间的特定距离以及传输线的物理特性、尤其是基于传输线上信号的相对传播时间来计算。因此，可以基于传输线上信号在第一探头和第二探头之间的传播时间来确定信号的延迟时间，该延迟时间用于确定信号的延迟。

在一个可能的实施例中，信号处理器适于计算传输线上第一位置和第二位置之间信号的传播延迟。因此，可以基于所计算的传播延迟确定用于延迟第一测量信号和/或第二测量信号的时间段。

为了计算第一探头和第二探头之间信号的传播延迟，任何适当的计算方案是可能的。例如，能够参考传输线的空间距离和相对传播速度，如以上已经进行描述的。尽管如此，还能够分析所测量信号的信号特征，以便确定第一探头和第二探头之间的传播延迟的时间段。例如，能够基于所测量的第一信号和所测量的第二信号之间的互相关计算该延迟。然而，应当理解，用于确定第一探头和第二探头之间的传播延迟的任何其他计算方案也是可能的。

在一个可能的实施例中，可以基于在传输线上传输的信号的频率和/或带宽设置传输线上第一探头的第一位置和第二探头的第二位置之间的空间距离。

在一个可能的实施例中，传输线上第一探头的第一位置和第二探头的第二位置之间的空间距离可以被设置为获得测量结果，该测量结果具有至少是传输线上传输的信号的最大频率十倍的倒数值的差值。

通过考虑传输线上传输的信号的最大频率，能够设置单独的探头之间的距离，以便按照适当方式测量信号。具体地，通过考虑相应探头之间适当的最小距离，能够获得可以增加所计算信号的可靠性的信号。然而，应当理解，通过增大各个探头之间用于测量传输线上信号的空间距离，可以增大针对各传输方向的所计算信号的精确度和可靠性。

在一个可能的实施例中，测试装置可以包括许多的一个或多个另外的探头。每个另外的探头可以适于在传输线上的相应的另外位置处测量另外的测量信号。因此，信号处理器可以适于利用第一测量信号、第二测量信号以及另外的测量信号确定传输线上的前向指向信号和/或后向指向信号。

通过考虑来自传输线上不同空间位置处的多于两个探头的所测量信号，可以提高针对各传输方向的所计算信号的精确度。相邻探头之间的空间距离可以相同，即等距的。可替代地，相邻探头之间的空间距离可以分别不同。具体地，可能的是，在第三探头和第二探头之间的空间距离可以显著地较大，即第一探头和第二探头之间距离的至少3倍、4倍、5倍或10倍。然而，应当理解，用于选择传输线上探头的空间位置的任何其他方案也是可能的。

在一个可能的实施例中，设备可以进一步包括信号记录器，其适于记录所测量的第一信号和所测量的第二信号。可以以预定的采样率记录所测量的信号。因此，探头可以已经提供了所测量信号的数字数据并且信号记录器可以记录所提供的数字数据。可替代地，探头可以提供模拟信号，并且该模拟信号可以由信号记录器在记录数据之前转换成数字数据。可以以预定的恒定采样率记录该数据。相应地，两个被相继采样的测量结果之间的时间距离总是相同的。然而，还能够记录对应于相应的所记录数据的时间戳。可以例如按照循环方式执行对数据的记录。以此方式，在预定一段时间上记录数据并且在该预定一段时间之后，该相应数据可以被新获取的数据覆盖。

通过记录测量数据，能够容易地访问先前时间点的测量数据。以此方式，可以通过从信号记录器读取出相应的数据来获得延迟数据。

在用于测量指向信号的方法的一个可能实施例中，计算传输线上的前向指向信号包括：计算第一测量信号和延迟的第二测量信号之间的差值并对所计算的差值应用重建滤波。重建滤波可以包括，例如用于基于所测量的第一信号与延迟的所测量的第二信号之间的差值来计算指向信号特别是前向指向信号的任何适当的算法。例如，计算可以包括在Z域上变换信号。

具体地，对指向信号(例如传输线上的前向指向信号)的重建可以基于以下解释。

假设第一收发器正在发送第一信号x(t)且第二收发器正在发送第二信号y(t)，并且进一步假设从第一收发器到第一探头的传播时间为t1，从第二收发器到第二探头的传播时间为t2，以及从第一探头到第二探头的信号的传播时间为t3，根据以下公式，第一探头可以测量信号a(t)且第二探头可以测量信号b(t)：

a(t)＝x(t-t1)+y(t-t2-t3)

b(t)＝x(t-t1-t3)+y(t-t2)

相应地：

a(t-t3)＝x(t-t1-t3)+y(t-t2-2*t3)

以及进一步地：

b(t)–a(t–t3)＝x(t–t1–t3)+y(t–t2)–

x(t–t1–t3)–y(t–t2–2*t3)

这可以根据以下公式简化成差值d(t)：

d(t)＝b(t+t2)–a(t–t3+t2)

＝y(t)–y(t–2*t3)

从而，消去了一个信号，同时产生了另一信号的差分信号。因此，y可以利用简单积分通过反向差分重建。

例如，以上公式可以变换到数字域，如下：

d(k)＝y(k)–y(k–2*Δ3)

通过将该公式转换到z域：

Y(z)＝D(x)/(1–z^(2*Δ3))

这对应于具有2*Δ3的长度的延迟元件的积分器。

在一个可能的实施例中，利用传输线上第一探头的第一位置与第二探头的第二位置之间信号的传播延迟确定延迟的第一测量信号和/或延迟的第二测量信号。

计算互相关是公知的数学方法。通过在第一测量信号和第二测量信号之间使用互相关，可以容易地确定第一探头的第一位置与第二探头的第二位置之间的传播延迟。相应地，当计算前向指向信号或后向指向信号时，该传播延迟可以用作确定信号延迟的基础。

在一个可能的实施例中，该方法进一步包括在传输线上的第三位置处测量第三测量信号并确定传输线上第一位置和第三位置之间传输线上信号的第一传播延迟的步骤。该方法可以进一步包括以下步骤：确定传输线上第二位置和第三位置之间传输线上信号的第二传播延迟，以及利用已确定的第一传播延迟和已确定的第二传播延迟之间的差值计算传输线上第一位置和第二位置之间信号的传播延迟。

具体地，第三探头和第二探头之间的距离以及第三探头和第一探头之间的距离远大于第一探头和第二探头之间的距离。例如，第三探头和第一探头或第二探头之间的距离可以是第一探头和第二探头之间的空间距离的2倍、3倍、5倍或10倍。因此，通过参考距离第一探头和第二探头具有较大空间距离的所测量的第三探头的信号，可以获得用于确定第一探头和第二探头之间信号的传播延迟的可靠基础。以此方式，可以提高所确定的传播延迟的精确度。尤其是，能够基于互相关确定第一探头和第三探头之间的传播延迟以及基于互相关确定第二探头和第三探头之间的传播延迟。随后，可以通过将第一探头和第三探头之间的传播延迟从第二探头和第三探头之间的传播延迟中减去来确定第一探头和第二探头之间的传播延迟。

通过根据本发明对指向信号进行测量，能够获得对传输线上指向信号的估计，而无需附加的硬件，比如定向耦合器。例如，可以计算传输线上涉及预定传播方向的信号。例如，双向传输线可以用于耦合第一收发器和第二收发器。相应地，单个传输线可以用于从第一收发器传输信号到第二收发器以及从第二收发器传输信号到第一收发器。通过根据本发明分析传输线上的信号，能够估计和传输线上涉及特定方向的信号有关的信息。应当理解，本发明可以确定从第一发射器到第二发射器的信号以及从第二发射器向第一发射器发射的信号。尤其是，能够单独地估计两个信号并且提供这些信号以便进一步分析。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在将结合附图参考以下描述。以下将利用示范性实施例更详细地解释本发明，这些示范性实施例在附图的示意图中指明，其中：

图1示出了根据本发明的测试装置的实施例的框图；

图2示出了根据本发明的测试装置的实施例的图；

图3示出了根据本发明的测试装置的另一个实施例的图；以及

图4示出了根据本发明的测试方法的实施例的流程图。

附图旨在提供对本发明的实施例的进一步理解。它们例示了实施例并且有助于结合说明书解释本发明的原理和概念。根据附图，其他实施例和以上提及的许多优点将变得显而易见。附图中的元件未必按照比例绘制。

在附图中，类似的、功能等同和相同的操作元件、特征和部件在每种情况下提供了相同的附图标记，除非另行指出。

具体实施方式

图1示出了测试装置100的实施例的框图。测试装置100包括第一收发器21和第二收发器22。第一收发器21和第二收发器22以通信方式通过有线传输线23彼此耦合。有线传输线23可以是任何种类的有线传输线，例如，使用铜缆的传输线，比如同轴电缆或双绞线缆。此外，传输线还可以是光传输线或者任何其他种类的有线传输线。尽管在图1中仅示出了单个有线传输线23，但是也可能，第一收发器21和第二收发器22可以通过多个传输线23彼此耦合。

测试装置100可以进一步包括第一探头11和第二探头12。第一探头11和第二探头12可以布置在传输线23上的不同空间位置处。例如，第一探头11可以位于第一空间位置，而第二探头12可以位于不同于第一探头的第一空间位置的第二空间位置。第一探头11可以在第一位置处测量通过有线通信线23传输的信号，而第二探头12可以在第二位置处测量通过传输线23传输的相同信号。例如，第一探头11和第二探头12可以向信号处理器15提供模拟信号。尽管如此，也有可能，第一探头11和第二探头12可以包括模数转换器并且在第一位置和第二位置处提供对应于相应信号的数字数据。在这种情况下，可以将该数字数据提供给信号处理器15以便进一步处理。

尽管在图1中仅示出了两个探头，即第一探头11和第二探头12，本发明并不仅限于两个探头11、12。此外，还能够使用任何数量的两个以上的探头以用于在传输线23上的不同空间位置处测量信号。

图2示出了根据实施例的用于测量双向传输线23上的指向信号的测试装置100的图。如以上已经进行描述的，第一收发器21可以向第二收发器22发射第一信号x(t)。第二收发器22可以接收该第一信号x(t)。此外，第二收发器12可以朝第一收发器21的方向发射第二信号y(t)。相应地，第一收发器21可以接收该第二信号y(t)。第一信号x(t)和第二信号y(t)通过有线双向传输线23进行传输。

第一探头11位于传输线23上的第一位置处。第二探头12位于传输线23上的第二位置处。相应地，第一信号x(t)需要从第一收发器21到第一探头11的传播时间t1。相应地，第二信号y(t)需要从第一探头11到第一收发器21的相同时间t1。第一信号x(t)需要从第二探头12到第二收发器22的传播时间t2，并且第二信号y(t)需要从第二收发器22到第二探头12的相同传播时间t2。最后，第一信号x(t)需要从第一探头11到第二探头12的传播时间t3，并且第二信号y(t)需要从第二探头12到第一探头11的相同传播时间t3。

第一探头11在第一位置处测量传输线23上的信号并且提供第一所测量信号a(t)。第二探头12在第二位置处测量传输线23上的信号并且提供第二所测量信号b(t)。通过测量诸如缆线连接的有线通信线上的信号，第一所测量信号a(t)和第二所测量信号b(t)可以分别对应于在第一位置和第二位置处的通信线23上的电压。

如以上已经提到的，第一探头11和第二探头12可以向信号处理器15提供模拟或数字形式的所测量第一信号a(t)和所测量第二信号b(t)。

信号处理器15可以处理所获得的第一测量信号a(t)和第二测量信号b(t)，以便估计朝第二收发器22的方向从第一收发器21发射的信号和/或朝第一收发器21的方向从第二收发器22发射的信号。

该估计基于以下公式：

假设第一收发器21正在发送第一信号x(t)且第二收发器22正在发送第二信号y(t)，并且进一步假设从第一收发器21到第一探头11的传播时间为t1，且从第二收发器22到第二探头12的传播时间为t2，以及从第一探头11到第二探头12的信号的传播时间为t3，根据以下公式，第一探头11可以测量信号a(t)且第二探头可以测量信号b(t)：

a(t)＝x(t-t1)+y(t-t2-t3)

b(t)＝x(t-t1-t3)+y(t-t2)

相应地：

a(t-t3)＝x(t-t1-t3)+y(t-t2-2*t3)

以及进一步地：

b(t)–a(t–t3)＝x(t–t1–t3)+y(t–t2)–

x(t–t1–t3)–y(t–t2–2*t3)

这可以根据以下公式简化成差值d(t)：

d(t)＝b(t+t2)–a(t–t3+t2)

＝y(t)–y(t–2*t3)

从而，消去了一个信号，同时产生了另一信号的差分信号。因此，y可以利用简单积分通过反向差分重建。

例如，以上公式可以变换到数字域，如下：

d(k)＝y(k)–y(k–2*Δ3)

通过将该公式转换到z域：

Y(z)＝D(x)/(1–z^(2*Δ3))

这对应于具有2*Δ3的长度的延迟元件的积分器。

按照相同的方式，可以基于第二所测量信号b(t)和延迟的所测量第一信号a(t-t3)之间的差值计算第二信号的估计y_est(t)。

为了获得延迟的第一测量信号和/或延迟的第二测量信号，可以将相应的测量数据记录在信号记录器151中。信号记录器151可以在至少预定时间段上记录所提供的第一和第二测量数据a(t)和b(t)。例如，循环存储器可以用于记录相应的数据。

为了执行对测量数据的处理以便获得第一信号和第二信号的估计x_est和y_est，可以使用数字信号处理器(DSP)152。然而，应当理解，任何其他种类的信号处理器152也是可能的。信号记录器151和数字信号处理器152可以布置在通用设备15中。然而，应当理解，还能够针对信号记录器151和数字信号处理器152使用单独的设备，其中相应设备位于不同的空间位置并且以通信方式进行耦合以便获得相应数据。

图3示出了测试装置100的另外的实施例的框图。图3中的测试装置100大部分对应于图2的测试装置100。根据图3的测试装置100包括至少一个另外的探头13。尽管在图3中仅示出了单一的另外的探头13，还能够使用任何数量的另外的探头13。通过使用多于两个的多个探头11、12、13，可以提高信号估计x_est和y_est的精确度。

尤其是，通过考虑另外的探头13的至少一个另外的测量信号，可以更精确地计算第一探头11和第二探头12之间信号的传播延迟的估计。在这种情况下，可以在第一探头11和另外的探头13之间计算第一传播延迟，且在第二探头12和另外的探头13之间计算第二传播延迟。例如，可以通过使用互相关计算第一传播延迟和第二传播延迟。通过从第二传播延迟中减去第一传播延迟，可以确定第一探头和第二探头之间的传播延迟。以此方式，可以提高第一探头和第二探头之间的传播延迟的精确度。

为了清楚起见，在根据图4的方法的以下描述中，将保留以上根据图1至图3的装置的描述中所使用的附图标记。

图4示出了用于测量双向传输线上指向信号的方法的流程图。该方法包括步骤S1：在传输线23的第一位置处测量第一测量信号a(t)。在步骤S2中，在传输线23的第二位置处测量第二测量信号b(t)。在步骤S3中，基于传输线上第一位置和第二位置之间的距离，确定延迟的第二测量信号b(t-t3)。在步骤S4中，利用所述第一测量信号a(t)和延迟的第二测量信号b(t-t3)之间的差值计算传输线23上的前向指向信号。

用于计算传输线23上前向指向信号的计算步骤S4可以包括计算第一测量信号a(t)和延迟的第二测量信号b(t-t3)之间的差值以及对所计算的差值应用重建滤波的步骤。该重建滤波可以例如基于以上提到的用于确定所估计信号的公式。

该方法可以进一步包括：基于传输线23上第一位置和第二位置之间的距离确定延迟的第一测量信号的步骤，以及利用第二测量信号b(t)和延迟的第一测量信号a(t-t3)计算传输线23上的后向指向信号的步骤。

延迟的第一测量信号a(t-t3)和/或延迟的第二测量信号b(t-t3)通过利用传输线23上第一探头11的第一位置与第二探头12的第二位置之间信号的传播延迟来确定。

第一探头11和第二探头12之间的传播延迟可以利用第一测量信号a(t)和第二测量信号b(t)之间的互相关来确定。

该方法可以进一步包括在传输线23上的第三位置处测量第三测量信号的步骤和确定传输线的第一位置和第三位置之间传输线23上信号的第一传播延迟的步骤。该方法可以进一步包括确定传输线23上第二位置和第三位置之间传输线23上信号的第二传播延迟的步骤。最后，该方法可以包括利用所确定的第一传播延迟和所确定的第二传播延迟之间的差值计算传输线23上第一位置和第二位置之间信号的传播延迟的步骤。

概括来说，本发明提供了一种对双向双工传输线上指向信号的估计，而无需必须物理插入到有线传输线内的定向耦合器。针对于该目的，在两个分离的空间位置处测量传输线上的信号，并且通过分析所测量的信号估计有线传输线上的指向信号。

尽管本文中已经举例说明并描述具体实施例，本领域普通技术人员可以意识到，存在多种替代和/或等同的实施方式。应当意识到，示范性实施例或多个示范性实施例仅是示例，且并不旨在以任何方式限制范围、应用或配置。不如说，以上发明内容和具体实施方式将为本领域技术人员提供用于实施至少一个示范性实施例的方便路线图，应当理解，在不脱离所附权利要求书及其法律等价物中阐述的范围的情况下，可以对示范性实施例中所述的元件的功能和布置做出各种改变。一般来讲，本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施例的任何改型和变型。

在上述具体描述中，为了精简本公开的目的，各种特征在一个或多个示例或多个示例中被集合在了一起。应当理解，以上描述旨在作为示例性的而并不是限制性的。其旨在涵盖可以包含在本发明范围内的所有替代、修改和等价方案。通过回顾以上说明书，许多其他示例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

在以上说明书中使用的特定命名是用来提供对本发明的透彻理解。然而，根据本文提供的说明书，对本领域技术人员显而易见的是，为了实践本发明并不需要具体的细节。因此，本发明的具体实施例的以上描述被提供用于说明和描述的目的。它们并非旨在是穷尽性的或将本发明限制于所公开的精确形式，显然根据以上教导许多修改和变型是可能的。实施例被选择和描述，以便最佳解释本发明的原理及其实际应用，由此使得本领域的其他技术人员能够通过各种修改利用本发明和各种实施例，以适合于所设想的特定用途。在整个说明书中，使用术语“包括(including)”和“其中(in which)”作为相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的简明英语等价物。此外，术语“第一”、“第二”以及“第三”等仅被使用作为标记，而并不旨在强加数值条件或建立其对象的某种重要性等级。

Claims (15)

1.一种用于测量双向传输线(23)上的指向信号的设备，所述设备包括：

第一探头(11)，所述第一探头适于在所述传输线(23)上的第一位置处测量第一测量信号；

第二探头(12)，所述第二探头适于在所述传输线(23)上的第二位置处测量第二测量信号；以及

信号处理器(15)，所述信号处理器适于基于所述传输线(23)上的所述第一位置和所述第二位置之间的距离确定延迟的第二测量信号，以及利用所述第一测量信号和所述延迟的第二测量信号之间的差值计算所述传输线(23)上的前向指向信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号处理器(15)适于基于所述传输线(23)上的所述第一位置和所述第二位置之间的距离来延迟所述第一测量信号，以及利用所述第二测量信号和延迟的第一测量信号之间的差值计算所述传输线(23)上的后向指向信号。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述信号处理器(15)适于基于所述传输线(23)上的所述第一位置和所述第二位置之间的空间距离确定用于延迟所述第二测量信号的时间段。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述信号处理器(15)适于计算所述传输线上的所述第一位置和所述第二位置之间的信号的传播延迟，其中基于所计算的传播延迟确定用于延迟所述第一测量信号和/或所述第二测量信号的时间段。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中基于在所述传输线上传输的所述信号的频率和/或带宽来设置所述传输线(23)上的所述第一位置和所述第二位置之间的空间距离。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述传输线上的所述第一位置和所述第二位置之间的空间距离被设置为：实现对应于至少是所述传输线(23)上传输的所述信号的最大频率的十倍的倒数值的采样。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，包括多个另外的探头(13)，每个另外的探头(13)适于在所述传输线(23)上相应的另外位置处测量另外的测量信号；

其中所述信号处理器(15)适于利用所述第一测量信号、所述第二测量信号以及所述另外的测量信号确定所述传输线(23)上的所述前向指向信号和/或所述后向指向信号。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，包括信号记录器(151)，所述信号记录器以预定采样率记录所测量的第一信号和所测量的第二信号。

9.一种测试装置(100)，包括：

第一收发器(21)，所述第一收发器适于发射第一信号和接收第二信号；

第二收发器(22)，所述第二收发器适于发射所述第二信号和接收所述第一信号；

有线双向传输线(23)，所述有线双向传输线适于以通信方式耦合所述第一收发器(21)和所述第二收发器(22)；以及

根据权利要求1至8中任一项所述的用于测量指向信号的所述设备。

10.一种用于测量双向传输线(23)上的指向信号的方法，所述方法包括以下步骤：

在所述传输线(23)上的第一位置处测量(S1)第一测量信号；

在所述传输线(23)上的第二位置处测量(S2)第二测量信号；以及

基于所述传输线(23)上的所述第一位置和所述第二位置之间的距离确定(S3)延迟的第二测量信号；以及

利用所述第一测量信号和延迟的第二测量信号之间的差值计算(S4)所述传输线(23)上的前向指向信号。

11.根据权利要求10所述的方法，其中计算(S3)所述传输线(23)上的所述前向指向信号包括：计算所述第一测量信号和所述延迟的第二测量信号之间的差值并对所计算的差值应用重建滤波。

12.根据权利要求10或11所述的方法，还包括以下步骤：

基于所述传输线(23)上的所述第一位置和所述第二位置之间的距离确定延迟的第一测量信号；以及

利用所述第二测量信号和延迟的第一测量信号之间的差值计算所述传输线(23)上的后向指向信号。

13.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中利用所述传输线(23)上的所述第一位置和所述第二位置之间的信号的传播延迟确定所述延迟的第一测量信号和/或所述延迟的第二测量信号。

14.根据权利要求13所述的方法，其中利用所述第一测量信号和所述第二测量信号之间的互相关来确定所述传播延迟。

15.根据权利要求13或14所述的方法，还包括以下步骤：

在所述传输线(23)上的第三位置处测量第三测量信号；

确定所述传输线(23)上的所述第一位置和所述第三位置之间所述传输线上的信号的第一传播延迟；

确定所述传输线(23)上的所述第二位置和所述第三位置之间所述传输线(23)上的所述信号的第二传播延迟；以及

利用所确定的第一传播延迟和所确定的第二传播延迟之间的差值来计算所述传输线(23)上的所述第一位置和所述第二位置之间的信号的传播延迟。