CN110855380B - 一种宽频带高精度接收机的功率校准装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽频带高精度接收机的校准装置及方法,属于移动通信测试仪表领域,包括高精度功率计和宽频带高精度接收;宽频带高精度接收机,包括射频接收单元、中频信号处理单元和主控控制测试单元。本发明利用灵活接口模块和模块嵌入方式实现了校准装置的级联并发校准功能,同时采用一种自适应步进频率偏移算来保证接收机高精度校准要求,使宽频带接收机具有校准时间短、校准精度和校准效率高、扩展性强等特点,为宽频带接收机自适应、高效的校准实现提供了一种比较实用的设计方法,还适用于其他接收机的功率校准过程,具有很强的通用性和参考性。
Description
技术领域
本发明属于移动通信测试仪表领域,具体涉及一种宽频带高精度接收机的校准装置及方法。
背景技术
随着3GPP协议版本的不断更新演进,5G协议相关的新特性、新技术也已成功应用在实验网或者商用网络中,部分技术功能也已进入预商用阶段,预期2020年,5G网络全面进入商用阶段。面对如此5G大规模商用关键窗口期,相关的通信测试接收机仪表更是急需。众所周知,5G预期所覆盖频带比较宽,包括6GHz以下,及6GHz到30GHz范围,对相关通信测试接收机的频带范围要求比较宽,且复杂的新空口技术对相关的技术指标测量要求也比较高,某些特殊场景测试要求满足宽频带条件同时对接收机功率准确度要求要低于0.2dB。所以,这就需要一类宽频带高精度接收机仪表来保证满足5G基站侧和终端侧相关的外场测试需求及实验室关键技术验证需求。而校准模块作为宽频带高精度接收机关键核心模块,在整个接收机仪表开发过程中所起的作用更是举足轻重。同时,随着5G商用迫在眉睫,多天线、MIMO技术对接收机多通道需求也是比较急迫,面对如此大的频带范围、多通道甚至大规模通道校准处理,如何保证接收机在如此多限制条件下的高精度指标也是一种挑战,同时,在仪表满足以上性能同时,使用较少校准时间,并快速形成产线规模化能力,也是接收机校准装置要解决的难题。所以,设计实现一种校准时间短、校准精度和校准效率高、扩展性强等特点的接收机功率校准装置及方法对占领仪器仪表市场具有重要意义。
传统的接收机功率校准方法一般是通过等间隔采样点方式来进行数据的补偿处理,但是这种方法适用于6GHz以下窄带宽范围,在高频段、大带宽时会存在校准精度问题,且扩展性比较差,即不同分辨率下的数据样点很难兼容适用。同时,针对某些小频段内的抖动现象很难进行补偿修正,整体而言,一般接收机的校准精度在0.5dB,很难再适用0.2dB精度需要。所以,针对这些缺点,如何进行校准装置方法设计处理,最终实现自适应、高效的校准实现也是整个设计方法的关键点。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题,本发明提出了一种宽频带高精度接收机的校准装置及方法,设计合理,克服了现有技术的不足,具有良好的效果。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种宽频带高精度接收机的校准装置,包括高精度功率计和宽频带高精度接收机;
其中,高精度功率计,被配置为用于为宽频带高精度接收机提供外部校准的稳定的射频单音和调制信号,射频信号通过切换通道模块进入宽频带高精度接收机的射频接收单元中;
宽频带高精度接收机,包括射频接收单元、中频信号处理单元和主控控制测试单元;
射频接收单元,包括8个射频接收通道处理模块、高性能本振阵列模块、信号通路切换处理模块和射频辅助控制模块;
射频接收通道处理模块,被配置为用于进行射频信号的信号放大、滤波处理,结合高性能本振阵列模块进行变频处理;
高性能本振阵列模块,被配置为用于提供高精度稳定的高频可变点频信号,支持射频接收通道处理模块进行下变频处理;
信号通路切换处理模块,被配置为用于进行下变频后的射频模拟信号进行并串切换传输工作;
射频辅助控制模块,被配置为用于为主控控制测试单元提供一个控制测试接口,包括对前端射频通道的选择、通道衰减器的控制及相关控制状态、测试数据的反馈;
射频接收单元主要进行射频信号的前端接收处理,每一路射频信号都是通过射频接收通道处理模块进行信号放大、滤波处理,然后和高性能本振阵列模块进行混频处理,将信号转换成低频信号,并进行滤波处理,进入信号通路切换处理模块,通过高速串线总线传输至中频信号处理单元;
中频信号处理单元,包括模数转换模块、中频信号处理模块和中频辅助控制模块;
模数转换模块,被配置为用于进行模拟信号与数字信号的转换处理;
中频信号处理模块,被配置为用于对模数转换后的数据进行数字滤波、变换和插值,然后进行信号功率计算和频谱计算;
中频辅助控制模块,被配置为用于为主控控制测试单元提供一个控制测试接口,包括对信号计算参数的设置及相关控制状态、测试数据的反馈;
中频信号处理单元接收到射频接收单元传输过来的模拟信号后,首先通过模数转换模块进行模拟信号与数字信号的转换处理工作,然后通过中频信号处理模块对每一路信号进行数字采样、插值和滤波处理,然后进行相关的功率计算和频谱计算;
主控控制测试单元,包括功率测试模块和校准模块;
功率测试模块,被配置为用于通过光口分别配置射频接收单元和中频信号处理单元相关的控制初始化参数,然后通过主控控制接口获取对应通道的中频信号处理单元处理后的数据样点值,然后进行功率值的计算分析处理;
校准模块,为该装置的核心模块,被配置为用于对功率测试模块处理后的结果值和当前功率预期值进行处理,生成校准文件,该校准文件中包含当前通道的衰减器补偿值和频响补偿值参数;其中,当前功率预期值由校准模块配置,并通过GPIB线或者LAN口控制高精度功率计的功率电平参数及频点参数,在校准模块中主要进行三类参数的校准补偿处理,分别为衰减器校准、接收机频响校准和定标值校准。
此外,本发明还提到一种宽频带高精度接收机的校准方法,该方法采用如上所述的一种宽频带高精度接收机的校准装置,包括衰减器校准、接收机频响校准和定标值校准;
其中,衰减器校准的具体校准步骤如下:
步骤S11:通过校准模块的控制方式初始化高精度功率计和宽频带高精度接收机;
步骤S12:切换宽频带高精度接收机进入校准模式,并初始化射频接收单元、中频信号处理单元及校准模块待校准参数,其中,校准模块待校准参数包括校准通道、校准频率范围和校准频率步进;
步骤S13:获取当前频率范围偏移值Freq.Offset,判断频率范围Freq_Start+Freq.Offset是否大于频率范围上限Freq_End;
若:判断结果是Freq_Start+Freq.Offset大于频率范围上限Freq_End,则直接进入步骤S17;
或判断结果是Freq_Start+Freq.Offset小于或者等于频率范围上限Freq_End,则执行步骤S14;
步骤S14:重新设置高精度功率计和宽频带高精度接收机的频点为Freq_Start+Freq.Offset;
步骤S15:设置宽频带高精度接收机的衰减器为0dB+Att.Offset,并判断0dB+Att.Offset是否大于Att.MAX dB;
若:判断结果是0dB+Att.Offset大于Att.MAX dB,则调整步进量Freq.Offset+Freq.Step,返回步骤步骤S13;
或判断结果是0dB+Att.Offset小于或者等于Att.MAX dB,则执行步骤S16;
步骤S16:结合功率测试模块,计算当前频率、衰减量下的相对功率值Att.DeltValue,并保存到校准文件中,然后,调整衰减步进量值增加Att.Step dB,即Att.Offset+Att.Step dB,继续执行步骤S15;
步骤S17:保存相关的校准数据,完成宽频带高精度接收机的衰减器校准;
接收机频响校准的具体校准步骤如下:
步骤S21:通过校准模块的控制方式初始化高精度功率计和宽频带高精度接收机;
步骤S22:切换宽频带高精度接收机进入校准模式,并初始化射频接收单元、中频信号处理单元及校准模块待校准参数,其中,校准模块待校准参数包括校准通道、校准频率范围和校准频率步进;
步骤S23:获取当前频率范围偏移值Freq.Offset,判断频率范围Freq_Start+Freq.Offset是否大于频率范围上限Freq_End;
若:判断结果是Freq_Start+Freq.Offset大于频率范围上限Freq_End,则直接进入步骤S28;
或判断结果是Freq_Start+Freq.Offset小于或者等于频率范围上限Freq_End,则执行步骤S24;
步骤S24:使用当前频率步进参数Freq.Step;
步骤S25:重新设置高精度功率计和宽频带高精度接收机的频点为Freq_Start+Freq.Offset+Freq.Step;
步骤S26:结合功率测试模块,计算当前频率的频响校准参数Freq.ResonpseValue值,并计算当前的一次方差误差值Freq.DeltErr,判断当前的一次方差误差值Freq.DeltErr是否小于预先设定的期望值Freq.DeltErrExt;
若:判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr小于预先设定的期望值Freq.DeltErrExt,则更新自动频率步进值为Freq.Step+Freq.DeltStep,同时更新当前的频率偏移值为Freq.Offset+Freq.Step,并保存频响校准参数Freq.ResonpseValue到校准文件中,并跳转到步骤S23;
或判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr大于或者等于预先设定的期望值Freq.DeltErrExt,,则执行S27;
步骤S27:继续判断步骤S26中的一次方差误差值Freq.DeltErr是否小于设定的最小步进值Freq.MinStep;
若:判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr小于设定的最小步进值Freq.MinStep,则更新自动频率步进值为Freq.Step+Freq.DeltStep,同时更新当前的频率偏移值为Freq.Offset+Freq.Step,并保存频响校准参数Freq.ResonpseValue到校准文件中,并跳转到步骤S23;
或判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr大于或者等于设定的最小步进值Freq.MinStep,则更新自动频率步进值为Freq.Step-Freq.DeltStep,并跳转到步骤S24;
步骤S28:保存相关的校准数据,完成宽频带高精度接收机的接收机频响校准;
定标值校准的具体校准步骤如下:
当完成衰减器和频响曲线补偿后,由于衰减器和频响曲线都是相对校准方式来校准的,则需要再进行一次绝对定标值的补偿处理,一旦完成补偿参数后,直接保存到校准文件中即可;
经过以上校准处理后,校准模块会生成一些校准文件,当宽频带高精度接收机启动后会根据当前频点信息从校准文件中获取补偿值。具体是通过比较样本点,依照线性插值方式取出当前频点的衰减器补偿值和频响值,然后再结合定标值,最终补偿到实际显示值上,完成校准模块的显示补偿过程。
本发明所带来的有益技术效果:
本发明通过内置校准算法模块于接收机主控模块中简化校准装置链路介质,实现接收机的多通道并发校准及多台接收机并发级联校准功能,大大减少校准时间和成本;同时,在衰减器频响校准过程中,采用一种自适应步进频率偏移算法来进行频响补偿校准,快速识别出接收机实际频响的抖动变化,提高了接收机的校准精度,即使在宽频带范围内也使其误差控制在0.2dB范围内,满足宽频带接收机高精度的要求。
本发明利用灵活接口模块和模块嵌入方式实现了校准装置的级联并发校准功能,同时采用一种自适应步进频率偏移算来保证接收机高精度校准要求,使宽频带接收机具有校准时间短、校准精度和校准效率高、扩展性强等特点,为宽频带接收机自适应、高效的校准实现提供了一种比较实用的设计方法,还适用于其他接收机的功率校准过程,具有很强的通用性和参考性。
附图说明
图1为本发明的宽频带高精度接收机校准原理框图。
图2为本发明的宽频带高精度接收机校准模块组成框图。
图3为本发明的宽频带高精度接收机衰减器校准流程框图。
图4为本发明的宽频带高精度接收机频响校准流程框图。
图5为本发明的自适应步进频响曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
一种宽频带高精度接收机的校准装置,如图1所示,包括高精度功率计和宽频带高精度接收机;
其中,高精度功率计,被配置为用于为宽频带高精度接收机提供外部校准的稳定的射频单音和调制信号,射频信号通过切换通道模块进入宽频带高精度接收机的射频接收单元中;
宽频带高精度接收机,包括射频接收单元、中频信号处理单元和主控控制测试单元;
射频接收单元,包括8个射频接收通道处理模块、高性能本振阵列模块、信号通路切换处理模块和射频辅助控制模块;
射频接收通道处理模块,被配置为用于进行射频信号的信号放大、滤波处理,结合高性能本振阵列模块进行变频处理;
高性能本振阵列模块,被配置为用于提供高精度稳定的高频可变点频信号,支持射频接收通道处理模块进行下变频处理;
信号通路切换处理模块,被配置为用于进行下变频后的射频模拟信号进行并串切换传输工作;
射频辅助控制模块,被配置为用于为主控控制测试单元提供一个控制测试接口,包括对前端射频通道的选择、通道衰减器的控制及相关控制状态、测试数据的反馈;
射频接收单元主要进行射频信号的前端接收处理,每一路射频信号都是通过射频接收通道处理模块进行信号放大、滤波处理,然后和高性能本振阵列模块进行混频处理,将信号转换成低频信号,并进行滤波处理,进入信号通路切换处理模块,通过高速串线总线传输至中频信号处理单元;
中频信号处理单元,包括模数转换模块、中频信号处理模块和中频辅助控制模块;
模数转换模块,被配置为用于进行模拟信号与数字信号的转换处理;
中频信号处理模块,被配置为用于对模数转换后的数据进行数字滤波、变换和插值,然后进行信号功率计算和频谱计算;
中频辅助控制模块,被配置为用于为主控控制测试单元提供一个控制测试接口,包括对信号计算参数的设置及相关控制状态、测试数据的反馈;
中频信号处理单元接收到射频接收单元传输过来的模拟信号后,首先通过模数转换模块进行模拟信号与数字信号的转换处理工作,然后通过中频信号处理模块对每一路信号进行数字采样、插值和滤波处理,然后进行相关的功率计算和频谱计算;
主控控制测试单元,包括功率测试模块和校准模块;
功率测试模块,被配置为用于通过光口分别配置射频接收单元和中频信号处理单元相关的控制初始化参数,然后通过主控控制接口获取对应通道的中频信号处理单元处理后的数据样点值,然后进行功率值的计算分析处理;
校准模块,为该装置的核心模块,被配置为用于对功率测试模块处理后的结果值和当前功率预期值进行处理,生成校准文件,该校准文件中包含当前通道的衰减器补偿值和频响补偿值参数;其中,当前功率预期值由校准模块配置,并通过GPIB线或者LAN口控制高精度功率计的功率电平参数及频点参数,如图2所示,在校准模块中主要进行三类参数的校准补偿处理,分别为衰减器校准、接收机频响校准和定标值校准。
此外,本发明还提到一种宽频带高精度接收机的校准方法,该方法重点对校准模块中的校准算法进行设计实现,以实现宽频带高精度接收机的设计要求。该方法采用一种宽频带高精度接收机的校准装置,包括衰减器校准、接收机频响校准和定标值校准;
其中,衰减器校准的具体校准步骤如下(如图3所示):
步骤S11:通过校准模块的控制方式初始化高精度功率计和宽频带高精度接收机;
步骤S12:切换宽频带高精度接收机进入校准模式,并初始化射频接收单元、中频信号处理单元及校准模块待校准参数,其中,校准模块待校准参数包括校准通道、校准频率范围和校准频率步进;
步骤S13:获取当前频率范围偏移值Freq.Offset,判断频率范围Freq_Start+Freq.Offset是否大于频率范围上限Freq_End;
若:判断结果是Freq_Start+Freq.Offset大于频率范围上限Freq_End,则直接进入步骤S17;
或判断结果是Freq_Start+Freq.Offset小于或者等于频率范围上限Freq_End,则执行步骤S14;
步骤S14:重新设置高精度功率计和宽频带高精度接收机的频点为Freq_Start+Freq.Offset;
步骤S15:设置宽频带高精度接收机的衰减器为0dB+Att.Offset,并判断0dB+Att.Offset是否大于Att.MAX dB;
若:判断结果是0dB+Att.Offset大于Att.MAX dB,则调整步进量Freq.Offset+Freq.Step,返回步骤步骤S13;
或判断结果是0dB+Att.Offset小于或者等于Att.MAX dB,则执行步骤S16;
步骤S16:结合功率测试模块,计算当前频率、衰减量下的相对功率值Att.DeltValue,并保存到校准文件中,然后,调整衰减步进量值增加Att.Step dB,即Att.Offset+Att.Step dB,继续执行步骤S15;
步骤S17:保存相关的校准数据,完成宽频带高精度接收机的衰减器校准。
接收机频响校准的具体校准步骤如下(如图4所示):
步骤S21:通过校准模块的控制方式初始化高精度功率计和宽频带高精度接收机;
步骤S22:切换宽频带高精度接收机进入校准模式,并初始化射频接收单元、中频信号处理单元及校准模块待校准参数,其中,校准模块待校准参数包括校准通道、校准频率范围和校准频率步进;
步骤S23:获取当前频率范围偏移值Freq.Offset,判断频率范围Freq_Start+Freq.Offset是否大于频率范围上限Freq_End;
若:判断结果是Freq_Start+Freq.Offset大于频率范围上限Freq_End,则直接进入步骤S28;
或判断结果是Freq_Start+Freq.Offset小于或者等于频率范围上限Freq_End,则执行步骤S24;
步骤S24:使用当前频率步进参数Freq.Step;
步骤S25:重新设置高精度功率计和宽频带高精度接收机的频点为Freq_Start+Freq.Offset+Freq.Step;
步骤S26:结合功率测试模块,计算当前频率的频响校准参数Freq.ResonpseValue值,并计算当前的一次方差误差值Freq.DeltErr,判断当前的一次方差误差值Freq.DeltErr是否小于预先设定的期望值Freq.DeltErrExt;
若:判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr小于预先设定的期望值Freq.DeltErrExt,则更新自动频率步进值为Freq.Step+Freq.DeltStep,同时更新当前的频率偏移值为Freq.Offset+Freq.Step,并保存频响校准参数Freq.ResonpseValue到校准文件中,并跳转到步骤S23;
或判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr大于或者等于预先设定的期望值Freq.DeltErrExt,,则执行S27;
步骤S27:继续判断步骤S26中的一次方差误差值Freq.DeltErr是否小于设定的最小步进值Freq.MinStep;
若:判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr小于设定的最小步进值Freq.MinStep,则更新自动频率步进值为Freq.Step+Freq.DeltStep,同时更新当前的频率偏移值为Freq.Offset+Freq.Step,并保存频响校准参数Freq.ResonpseValue到校准文件中,并跳转到步骤S23;
或判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr大于或者等于设定的最小步进值Freq.MinStep,则更新自动频率步进值为Freq.Step-Freq.DeltStep,并跳转到步骤S24;
步骤S28:保存相关的校准数据,完成宽频带高精度接收机的接收机频响校准;
如图5所示,为一次针对频率范围(400MHz-30GHz)下的一个频响自动补偿曲线图实例,其中针对频响抖动部分都能够识别成功。
定标值校准的具体校准步骤如下:
当完成衰减器和频响曲线补偿后,由于衰减器和频响曲线都是相对校准方式来校准的,则需要再进行一次绝对定标值的补偿处理,一旦完成补偿参数后,直接保存到校准文件中即可;
经过以上校准处理后,校准模块会生成一些校准文件,当宽频带高精度接收机启动后会根据当前频点信息从校准文件中获取补偿值。具体是通过比较样本点,依照线性插值方式取出当前频点的衰减器补偿值和频响值,然后再结合定标值,最终补偿到实际显示值上,完成校准模块的显示补偿过程。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种宽频带高精度接收机的校准装置,其特征在于:包括高精度功率计和宽频带高精度接收机;
其中,高精度功率计,被配置为用于为宽频带高精度接收机提供外部校准的稳定的射频单音和调制信号,射频信号通过切换通道模块进入宽频带高精度接收机的射频接收单元中;
宽频带高精度接收机,包括射频接收单元、中频信号处理单元和主控控制测试单元;
射频接收单元,包括8个射频接收通道处理模块、高性能本振阵列模块、信号通路切换处理模块和射频辅助控制模块;
射频接收通道处理模块,被配置为用于进行射频信号的信号放大、滤波处理,结合高性能本振阵列模块进行变频处理;
高性能本振阵列模块,被配置为用于提供高精度稳定的高频可变点频信号,支持射频接收通道处理模块进行下变频处理;
信号通路切换处理模块,被配置为用于进行下变频后的射频模拟信号进行并串切换传输工作;
射频辅助控制模块,被配置为用于为主控控制测试单元提供一个控制测试接口,包括对前端射频通道的选择、通道衰减器的控制及相关控制状态、测试数据的反馈;
射频接收单元主要进行射频信号的前端接收处理,每一路射频信号都是通过射频接收通道处理模块进行信号放大、滤波处理,然后和高性能本振阵列模块进行混频处理,将信号转换成低频信号,并进行滤波处理,进入信号通路切换处理模块,通过高速串线总线传输至中频信号处理单元;
中频信号处理单元,包括模数转换模块、中频信号处理模块和中频辅助控制模块;
模数转换模块,被配置为用于进行模拟信号与数字信号的转换处理;
中频信号处理模块,被配置为用于对模数转换后的数据进行数字滤波、变换和插值,然后进行信号功率计算和频谱计算;
中频辅助控制模块,被配置为用于为主控控制测试单元提供一个控制测试接口,包括对信号计算参数的设置及相关控制状态、测试数据的反馈;
中频信号处理单元接收到射频接收单元传输过来的模拟信号后,首先通过模数转换模块进行模拟信号与数字信号的转换处理工作,然后通过中频信号处理模块对每一路信号进行数字采样、插值和滤波处理,然后进行相关的功率计算和频谱计算;
主控控制测试单元,包括功率测试模块和校准模块;
功率测试模块,被配置为用于通过光口分别配置射频接收单元和中频信号处理单元相关的控制初始化参数,然后通过主控控制接口获取对应通道的中频信号处理单元处理后的数据样点值,然后进行功率值的计算分析处理;
校准模块,为该装置的核心模块,被配置为用于对功率测试模块处理后的结果值和当前功率预期值进行处理,生成校准文件,该校准文件中包含当前通道的衰减器补偿值和频响补偿值参数;其中,当前功率预期值由校准模块配置,并通过GPIB线或者LAN口控制高精度功率计的功率电平参数及频点参数,在校准模块中主要进行三类参数的校准补偿处理,分别为衰减器校准、接收机频响校准和定标值校准;
其中,衰减器校准的具体校准步骤如下:
步骤S11:通过校准模块的控制方式初始化高精度功率计和宽频带高精度接收机;
步骤S12:切换宽频带高精度接收机进入校准模式,并初始化射频接收单元、中频信号处理单元及校准模块待校准参数,其中,校准模块待校准参数包括校准通道、校准频率范围和校准频率步进;
步骤S13:获取当前频率范围偏移值Freq.Offset,判断频率范围Freq_Start+Freq.Offset是否大于频率范围上限Freq_End;
若:判断结果是Freq_Start+Freq.Offset大于频率范围上限Freq_End,则直接进入步骤S17;
或判断结果是Freq_Start+Freq.Offset小于或者等于频率范围上限Freq_End,则执行步骤S14;
步骤S14:将高精度功率计和宽频带高精度接收机的频点Freq_Start,重新设置为Freq_Start+Freq.Offset;
步骤S15:设置宽频带高精度接收机的衰减器为0dB+Att.Offset,并判断0dB+Att.Offset是否大于Att.MAX dB;
若:判断结果是0dB+Att.Offset大于Att.MAX dB,则将Freq.Offset调整为Freq.Offset+Freq.Step,返回步骤S13;
或判断结果是0dB+Att.Offset小于或者等于Att.MAX dB,则执行步骤S16;
步骤S16:结合功率测试模块,计算当前频率、衰减量下的相对功率值Att.DeltValue,并保存到校准文件中,然后,调整衰减步进量值增加Att.Step dB,即Att.Offset+Att.StepdB,继续执行步骤S15;
步骤S17:保存相关的校准数据,完成宽频带高精度接收机的衰减器校准;
接收机频响校准的具体校准步骤如下:
步骤S21:通过校准模块的控制方式初始化高精度功率计和宽频带高精度接收机;
步骤S22:切换宽频带高精度接收机进入校准模式,并初始化射频接收单元、中频信号处理单元及校准模块待校准参数,其中,校准模块待校准参数包括校准通道、校准频率范围和校准频率步进;
步骤S23:获取当前频率范围偏移值Freq.Offset,判断频率范围Freq_Start+Freq.Offset是否大于频率范围上限Freq_End;
若:判断结果是Freq_Start+Freq.Offset大于频率范围上限Freq_End,则直接进入步骤S28;
或判断结果是Freq_Start+Freq.Offset小于或者等于频率范围上限Freq_End,则执行步骤S24;
步骤S24:使用当前频率步进值Freq.Step;
步骤S25:重新设置高精度功率计和宽频带高精度接收机的频点为Freq_Start+Freq.Offset+Freq.Step;
步骤S26:结合功率测试模块,计算当前频率的频响校准参数Freq.ResonpseValue值,并计算当前的一次方差误差值Freq.DeltErr,判断当前的一次方差误差值Freq.DeltErr是否小于预先设定的期望值Freq.DeltErrExt;
若:判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr小于预先设定的期望值Freq.DeltErrExt,则更新自动频率步进值为Freq.Step+Freq.DeltStep,同时更新当前的频率偏移值为Freq.Offset+Freq.Step,并保存频响校准参数Freq.ResonpseValue到校准文件中,并跳转到步骤S23;
或判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr大于或者等于预先设定的期望值Freq.DeltErrExt,则执行S27;
步骤S27:继续判断步骤S26中的一次方差误差值Freq.DeltErr是否小于设定的最小步进值Freq.MinStep;
若:判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr小于设定的最小步进值Freq.MinStep,则更新自动频率步进值为Freq.Step+Freq.DeltStep,同时更新当前的频率偏移值为Freq.Offset+Freq.Step,并保存频响校准参数Freq.ResonpseValue到校准文件中,并跳转到步骤S23;
或判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr大于或者等于设定的最小步进值Freq.MinStep,则更新自动频率步进值为Freq.Step-Freq.DeltStep,并跳转到步骤S24;
步骤S28:保存相关的校准数据,完成宽频带高精度接收机的接收机频响校准;
定标值校准的具体校准步骤如下:
当完成衰减器和频响曲线补偿后,由于衰减器和频响曲线都是相对校准方式来校准的,则需要再进行一次绝对定标值的补偿处理,一旦完成补偿参数后,直接保存到校准文件中。
2.一种宽频带高精度接收机的校准方法,其特征在于:采用如权利要求1所述的一种宽频带高精度接收机的校准装置,包括衰减器校准、接收机频响校准和定标值校准;
其中,衰减器校准的具体校准步骤如下:
步骤S11:通过校准模块的控制方式初始化高精度功率计和宽频带高精度接收机;
步骤S12:切换宽频带高精度接收机进入校准模式,并初始化射频接收单元、中频信号处理单元及校准模块待校准参数,其中,校准模块待校准参数包括校准通道、校准频率范围和校准频率步进;
步骤S13:获取当前频率范围偏移值Freq.Offset,判断频率范围Freq_Start+Freq.Offset是否大于频率范围上限Freq_End;
若:判断结果是Freq_Start+Freq.Offset大于频率范围上限Freq_End,则直接进入步骤S17;
或判断结果是Freq_Start+Freq.Offset小于或者等于频率范围上限Freq_End,则执行步骤S14;
步骤S14:将高精度功率计和宽频带高精度接收机的频点Freq_Start,重新设置为Freq_Start+Freq.Offset;
步骤S15:设置宽频带高精度接收机的衰减器为0dB+Att.Offset,并判断0dB+Att.Offset是否大于Att.MAX dB;
若:判断结果是0dB+Att.Offset大于Att.MAX dB,则将Freq.Offset调整为Freq.Offset+Freq.Step,返回步骤S13;
或判断结果是0dB+Att.Offset小于或者等于Att.MAX dB,则执行步骤S16;
步骤S16:结合功率测试模块,计算当前频率、衰减量下的相对功率值Att.DeltValue,并保存到校准文件中,然后,调整衰减步进量值增加Att.Step dB,即Att.Offset+Att.StepdB,继续执行步骤S15;
步骤S17:保存相关的校准数据,完成宽频带高精度接收机的衰减器校准;
接收机频响校准的具体校准步骤如下:
步骤S21:通过校准模块的控制方式初始化高精度功率计和宽频带高精度接收机;
步骤S22:切换宽频带高精度接收机进入校准模式,并初始化射频接收单元、中频信号处理单元及校准模块待校准参数,其中,校准模块待校准参数包括校准通道、校准频率范围和校准频率步进;
步骤S23:获取当前频率范围偏移值Freq.Offset,判断频率范围Freq_Start+Freq.Offset 是否大于频率范围上限Freq_End;
若:判断结果是Freq_Start+Freq.Offset大于频率范围上限Freq_End,则直接进入步骤S28;
或判断结果是Freq_Start+Freq.Offset小于或者等于频率范围上限Freq_End,则执行步骤S24;
步骤S24:使用当前频率步进值Freq.Step;
步骤S25:重新设置高精度功率计和宽频带高精度接收机的频点为Freq_Start+Freq.Offset+Freq.Step;
步骤S26:结合功率测试模块,计算当前频率的频响校准参数Freq.ResonpseValue值,并计算当前的一次方差误差值Freq.DeltErr,判断当前的一次方差误差值Freq.DeltErr是否小于预先设定的期望值Freq.DeltErrExt;
若:判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr小于预先设定的期望值Freq.DeltErrExt,则更新自动频率步进值为Freq.Step+Freq.DeltStep,同时更新当前的频率偏移值为Freq.Offset+Freq.Step,并保存频响校准参数Freq.ResonpseValue到校准文件中,并跳转到步骤S23;
或判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr大于或者等于预先设定的期望值Freq.DeltErrExt,则执行S27;
步骤S27:继续判断步骤S26中的一次方差误差值Freq.DeltErr是否小于设定的最小步进值Freq.MinStep;
若:判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr小于设定的最小步进值Freq.MinStep,则更新自动频率步进值为Freq.Step+Freq.DeltStep,同时更新当前的频率偏移值为Freq.Offset+Freq.Step,并保存频响校准参数Freq.ResonpseValue到校准文件中,并跳转到步骤S23;
或判断结果是当前的一次方差误差值Freq.DeltErr大于或者等于设定的最小步进值Freq.MinStep,则更新自动频率步进值为Freq.Step-Freq.DeltStep,并跳转到步骤S24;
步骤S28:保存相关的校准数据,完成宽频带高精度接收机的接收机频响校准;
定标值校准的具体校准步骤如下:
当完成衰减器和频响曲线补偿后,由于衰减器和频响曲线都是相对校准方式来校准的,则需要再进行一次绝对定标值的补偿处理,一旦完成补偿参数后,直接保存到校准文件中;
经过以上校准处理后,校准模块会生成一些校准文件,当宽频带高精度接收机启动后会根据当前频点信息从校准文件中获取补偿值;具体是通过比较样本点,依照线性插值方式取出当前频点的衰减器补偿值和频响值,然后再结合定标值,最终补偿到实际显示值上,完成校准模块的显示补偿过程。
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