CN111983310B - 微波噪声接收机的噪声参数确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于微波/毫米波测试技术领域，提供了一种微波噪声接收机的噪声参数确定方法及装置，该方法包括：通过对噪声参数测量系统进行校准，并采用校准后的噪声参数测量系统进行测量得到噪声相关参数；根据噪声相关参数，建立噪声接收机的线性超定方程；求解线性超定方程得到未知列向量的值，并根据未知列向量的值计算噪声接收机的噪声参数，从而可以对噪声接收机的噪声参数进行表征。本发明通过采用高精度噪声参数测量系统测量噪声相关参数，然后设定线性超定方程并运用最小二乘法进行求解，根据得到的线性超定方程的未知列向量计算噪声接收机噪声参数，从而使得噪声参数测量精度较高，且噪声参数计算方法简单，可以提高噪声参数测量效率。

Description

微波噪声接收机的噪声参数确定方法及装置

技术领域

本发明属于微波/毫米波测试技术领域，尤其涉及一种微波噪声接收机的噪声参数确定方法及装置。

背景技术

噪声系数是用来描述一个系统中出现的过多的噪声量的品质因数，因此把噪声系数降低到最小的程度可以减小噪声对系统造成的影响。噪声参数包括最小噪声系数F_min、最佳源反射系数Γ_opt和等效噪声电阻R_n。

当前使用最普遍的噪声参数测量系统由噪声源和噪声系数仪组成，其中噪声源提供标准的噪声信号，噪声系数仪测量噪声源处于两个不同的资用噪声功率(或不同噪声温度)时的标准噪声信号经过被测件(DUT)之后的总的噪声信号，然后经过运算得到DUT的噪声系数。然而，采用这种噪声参数测量系统测量噪声系数时，通常假定测量系统能够在被测器件(DUT)的输入端口和输出端口上提供非常完美的50Ω的负载条件，可是在实际测量中，这样完美的条件永远不会存在，只有在被测件输入输出都匹配良好的时候才近似成立，因此导致测量噪声系数存在大的偏差。另外，高精度噪声系数测量系统测量运用最小二乘法求解噪声参数，这个求解过程中涉及到生产厂家的技术秘密，求解的方法对于厂家而言不宜公开，因此目前亟需一种测量精度高的噪声参数确定方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种微波噪声接收机的噪声参数确定方法及装置，旨在解决现有技术中噪声参数测量精度较低或无法得知较高精度噪声参数求解方法的问题。

为实现上述目的，本发明实施例的第一方面提供了一种微波噪声接收机的噪声参数确定方法，采用噪声参数测量系统，包括：

对所述噪声参数测量系统进行校准，并采用校准后的噪声参数测量系统进行测量得到噪声相关参数；

根据所述噪声相关参数，建立噪声接收机的线性超定方程；

求解所述线性超定方程得到未知列向量的值，并根据所述未知列向量的值计算噪声接收机的噪声参数。

作为本申请另一实施例，所述噪声相关参数包括：二端口网络的S参数、噪声源反射系数、噪声接收机反射系数、阻抗调配器内部探针的不同位置、不同位置对应的反射系数、噪声源分别处于热态和冷态时的噪声功率值、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值。

作为本申请另一实施例，所述根据所述噪声相关参数，建立噪声接收机的线性超定方程，包括：

根据所述二端口网络的S参数、所述噪声源反射系数、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数；

根据所述第一参数、阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值以及噪声接收机反射系数，建立噪声接收机的线性超定方程。

作为本申请另一实施例，所述根据所述二端口网络的S参数、所述噪声源反射系数、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数，包括：

根据所述二端口网络的S参数和所述噪声源反射系数，计算噪声通过S网络源传播到参考平面a的噪声温度，所述参考平面a为定义在放置直通校准件平台一端且距离所述阻抗调配器最近的参考平面；

根据所述噪声温度、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数。

作为本申请另一实施例，所述根据所述二端口网络的S参数和所述噪声源反射系数，计算噪声通过S网络源传播到参考平面a的噪声温度，包括：

根据

计算噪声源处于冷态时，噪声通过S网络源传播到参考平面a的冷态噪声温度；

其中，T_cold表示冷态噪声温度，Γ_ns,cold表示噪声源处于冷态时的反射系数，S_net,11、S_net,12、S_net,21、S_net,22分别表示二端口网络的S参数；

根据

计算噪声源处于热态时，噪声通过S网络源传播到参考平面a的热态噪声温度；

其中，T_hot表示热态噪声温度，Γ_ns,hot表示噪声源处于热态时的反射系数，ENR表示超噪比，T₀表示标准噪声温度，T_c表示当前环境温度。

作为本申请另一实施例，所述根据所述噪声温度、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数，包括：

所述第一参数为

其中，λ表示所述第一参数，P_hot表示噪声源处于热态时的噪声功率值，P_cold表示噪声源处于冷态时的噪声功率值，Y_in表示噪声接收机反射系数经过第一转换公式转换后得到的导纳参数，Y₂表示参数Γ或Γ'经过第一转换公式转换后得到的导纳参数，第一转换公式为

其中，Γ表示反射系数，Y₀表示转换参数。

作为本申请另一实施例，所述根据所述第一参数、阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值以及噪声接收机反射系数，建立噪声接收机的线性超定方程，包括：

根据AX＝B建立噪声接收机的线性超定方程；其中，A表示系数矩阵，

X表示所述未知列向量，

B表示已知列向量，

其中，根据

得到系数矩阵，根据P_r,i＝λP_i|Y_i+Y_in|²-T_cG_i得到已知列向量；i为大于0的正整数，Γ_i表示阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数，G_i为Y_i的实部，H_i为Y_i的虚部，P_i表示噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值。

作为本申请另一实施例，所述根据所述未知列向量的值计算噪声接收机的噪声参数，包括：

定义第二参数为

定义第三参数为

定义第四参数为Y_cor＝G_cor+i*H_cor；

定义第五参数为G_n＝r₂-|Y_cor|²r₁；

根据

计算噪声接收机的噪声参数；

其中，R_n表示噪声接收机的等效噪声电阻，F_min表示噪声接收机的最小噪声系数，Γ_opt表示噪声接收机的最优化阻抗值对应的反射系数。

作为本申请另一实施例，所述对所述噪声参数测量系统进行校准，并采用校准后的噪声参数测量系统进行测量得到噪声相关参数，包括：

进行二端口校准和噪声源端口校准，并获得二端口网络的S参数；

采用使用S参数校准的噪声参数测量系统，分别测量得到噪声源反射系数和噪声接收机反射系数，并对阻抗调配器进行校准，获得调节阻抗状态时阻抗调配器内部探针的不同位置和不同位置对应的反射系数；

采用阻抗调配器校准后的噪声参数测量系统进行噪声接收机的校准，并获得噪声源分别处于热态和冷态时的噪声功率值，以及获得噪声源处于冷态、依次调节阻抗调配器内部探针到所述不同位置时使其反射系数为所述不同位置对应的反射系数时，每个反射系数所对应的噪声功率值。

本发明实施例的第二方面提供了一种微波噪声接收机的噪声参数确定装置，包括：

校准模块，用于对所述噪声参数测量系统进行校准；

测量模块，用于采用校准后的噪声参数测量系统进行测量得到噪声相关参数；

方程构建模块，用于根据所述噪声相关参数，建立噪声接收机的线性超定方程；

计算模块，用于求解所述线性超定方程得到未知列向量的值，并根据所述未知列向量的值计算噪声接收机的噪声参数。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：与现有技术相比，本发明通过采用高精度噪声参数测量系统测量噪声相关参数，然后设定线性超定方程并运用最小二乘法进行求解，根据得到的线性超定方程的未知列向量计算噪声接收机噪声参数，从而使得噪声参数测量精度较高，且噪声参数计算方法简单，可以提高噪声参数测量效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的微波噪声接收机的噪声参数确定方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例提供的噪声参数测量系统的示意图；

图3是本发明实施例提供的得到噪声相关参数的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的建立噪声接收机的线性超定方程的示例图；

图5是本发明实施例提供的微波噪声接收机的噪声参数确定装置的示意图；

图6是本发明实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本发明实施例提供的微波噪声接收机的噪声参数确定方法的实现流程示意图，采用噪声参数测量系统，如图2所示噪声参数测量系统，包括噪声源、微波开关1、阻抗调配器、被测件载台、微波开关2矢量网络分析仪、微波开关控制器和计算机，微波开关1和微波开关2均为单刀双掷开关，微波开关1的一端用于连接噪声源、矢量网络分析仪的输入端1、微波开关控制器的输出端，微波开关1的另一端连接阻抗调配器的一端，阻抗调配器的另一端连接被测件载台的一端，被测件载台的另一端连接微波开关2的一端，微波开关2的另一端分别连接矢量网络分析仪的输入端2、输入端3以及微波开关控制器的输出端，矢量网络分析仪、微波开关控制器的输入端通过控制总线连接计算机。程控直流电源也连接到控制总线上，为噪声参数测量系统供电。其中，微波开关2与矢量网络分析仪的输入端2之间还可以连接低噪声放大器。

微波噪声接收机的噪声参数确定方法的实现流程示意图，详述如下。

步骤101，对所述噪声参数测量系统进行校准，并采用校准后的噪声参数测量系统进行测量得到噪声相关参数。

可选的，所述噪声相关参数包括：二端口网络的S参数、噪声源反射系数Γ_ns、噪声接收机反射系数Γ_nr、阻抗调配器内部探针的不同位置Pos_i、不同位置对应的反射系数Γ_i、噪声源分别处于热态和冷态时的噪声功率值P_hot和P_cold、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个Γ_i所对应的噪声功率值P_i。

可选的，如图3所示，本步骤可以包括以下步骤：

步骤301，进行二端口校准和噪声源端口校准，并获得二端口网络的S参数。

参照图2所示的噪声参数测量系统，将微波开关1和微波开关2的开关位置都置于A，阻抗调配器置于初始化状态，在参考平面a和参考平面b之间连接直通校准件，在矢量网络分析仪端口1和端口3上进行二端口校准，校准参考平面分别为“参考平面a”和“参考平面b”。

再将微波开关1的开关位置置于B，微波开关2的开关位置置于A，参考平面a和参考平面b之间连接直通校准件，阻抗调配器置于初始化状态，在噪声源端口处分别连接开路、短路、负载校准件，在矢量网络分析仪端口3上进行一端口(噪声源端口)校准，校准参考平面为“参考平面c”。通过以上校准处理，可以得到从“参考平面b”到“参考平面c”之间二端口网络的S参数，记为S_net。

步骤302，采用使用S参数校准的噪声参数测量系统，分别测量得到噪声源反射系数和噪声接收机反射系数，并对阻抗调配器进行校准，获得调节阻抗状态时阻抗调配器内部探针的不同位置和不同位置对应的反射系数。

采用得到的S参数校准噪声参数测量系统，然后进行噪声源反射系数和噪声接收机反射系数的测量。可选的，将噪声源连接至“参考平面c”处，将微波开关1的开关位置置于B，微波开关2的开关位置置于A，参考平面a和参考平面b之间连接直通校准件，阻抗调配器置于初始化状态，基于噪声源端口校准，使用矢量网络分析仪端口3，分别测量噪声源处于“冷态”和“热态”的反射系数，即从参考平面c向左看去的反射系数，并分别记为Γ_ns,cold和Γ_ns,hot。

将微波开关1的开关位置置于A，微波开关2的开关位置置于B，参考平面a和参考平面b之间连接直通校准件，阻抗调配器置于初始化状态，基于二端口校准，使用矢量网络分析仪端口1，测量从参考平面b向右看去的反射系数，即噪声接收机的反射系数，记为Γ_nr。

在对阻抗调配器进行校准时，将微波开关1的开关位置置于B，微波开关2的开关位置置于A，噪声源置于“冷态”，参考平面a和参考平面b之间连接直通校准件，调节阻抗调配器形成n(n≥4)个非初始化的阻抗状态，阻抗调配器每调节一个阻抗状态，基于二端口校准，测量从参考平面b向左看去的反射系数，并存储此时阻抗调配器内部探针的位置P_OSi和每一位置对应的反射系数Γ_i，其中，i＝1,2,…n。i为大于0的正整数。

步骤303，采用阻抗调配器校准后的噪声参数测量系统进行噪声接收机的校准，并获得噪声源分别处于热态和冷态时的噪声功率值，以及获得噪声源处于冷态、依次调节阻抗调配器内部探针到所述不同位置时使其反射系数为所述不同位置对应的反射系数时，每个反射系数所对应的噪声功率值。

可选的，将微波开关1的开关位置置于B，微波开关2的开关位置置于B，噪声源置于“热态”，阻抗调配器置于初始化状态，参考平面a和参考平面b之间连接直通校准件，利用噪声接收机测量此时的噪声功率值P_hot；将微波开关1的开关位置置于B，微波开关2的开关位置置于B，噪声源置于“冷态”，阻抗调配器置于初始化状态，参考平面a和参考平面b之间连接直通校准件，利用噪声接收机测量此时的噪声功率值P_cold。

将微波开关1的开关位置置于B，微波开关2的开关位置置于B，噪声源置于“冷态”，参考平面a和参考平面b之间连接直通校准件，依次调节阻抗调配器内部探针到Pos_i使阻抗调配器呈现阻抗状态Γ_i，利用噪声接收机测量每个Γ_i所对应的噪声功率值P_i。

在获得噪声相关参数后，继续执行步骤102。

步骤102，根据所述噪声相关参数，建立噪声接收机的线性超定方程。

可选的，如图4所示，本步骤可以包括以下步骤。

步骤401，根据所述二端口网络的S参数、所述噪声源反射系数、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数。

可选的，本步骤中可以根据所述二端口网络的S参数和所述噪声源反射系数，计算噪声通过S网络源传播到参考平面a的噪声温度，所述参考平面a为定义在放置直通校准件平台一端且距离所述阻抗调配器最近的参考平面，参见图2中参考平面a的位置；根据所述噪声温度、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数。

可选的，在噪声温度可以包括噪声源分别置于冷态和热态时的噪声温度。

根据

计算噪声源处于冷态时，噪声通过S网络源传播到参考平面a的冷态噪声温度；

其中，T_cold表示冷态噪声温度，Γ_ns,cold表示噪声源处于冷态时的反射系数，S_net,11、S_net,12、S_net,21、S_net,22分别表示二端口网络的S参数；

根据

计算噪声源处于热态时，噪声通过S网络源传播到参考平面a的热态噪声温度；

其中，T_hot表示热态噪声温度，Γ_ns,hot表示噪声源处于热态时的反射系数，ENR表示超噪比，T₀表示标准噪声温度，T_c表示当前环境温度。

为了计算方便，引入第一参数λ，定义第一参数为

其中，λ表示所述第一参数，P_hot表示噪声源处于热态时的噪声功率值，P_cold表示噪声源处于冷态时的噪声功率值，Y_in表示噪声接收机反射系数经过第一转换公式转换后得到的导纳参数，Y₂表示参数Γ或Γ'经过第一转换公式转换后得到的导纳参数，第一转换公式为

其中，Γ表示反射系数，Y₀表示转换参数。可选的，Y₀＝1/50。

需要说明的是，将噪声接收机反射系数Γ_nr代入第一转换公式，可以得到Y_in，将Γ或Γ'代入第一转换公式，可以得到Y₂。

步骤402，根据所述第一参数、阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值以及噪声接收机反射系数，建立噪声接收机的线性超定方程。

可选的，本步骤中，根据AX＝B建立噪声接收机的线性超定方程；其中，A表示系数矩阵，

X表示所述未知列向量，

B表示已知列向量，

即超定方程也可以记为P_r,i＝coef_1,i*r₁+coef_2,i*r₂+coef_3,i*r₃+coef_4,i*r₄。

可选的，系数矩阵可以根据

得到，其中，Γ_i表示阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数，G_i为Y_i的实部，H_i为Y_i的虚部。

可选的，根据P_r,i＝λP_i|Y_i+Y_in|²-T_cG_i得到已知列向量；其中，P_i表示噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个Γ_i所对应的噪声功率值。

步骤103，求解所述线性超定方程得到未知列向量的值，并根据所述未知列向量的值计算噪声接收机的噪声参数。

通过最小二乘法求解上述线性超定方程，可以得到未知列向量的值，即得到r₁,r₂,r₃,r₄。

噪声接收机的噪声参数可以包括：等效噪声电阻、最小噪声系数以及最优化阻抗值对应的反射系数。为了方便计算最小噪声系数以及最优化阻抗值对应的反射系数，我们可以定义四个参数，定义第二参数为

定义第三参数为

定义第四参数为Y_cor＝G_cor+i*H_cor；定义第五参数为G_n＝r₂-|Y_cor|²r₁；然后根据定义的第二参数和第三参数进行最小噪声系数以及最优化阻抗值对应的反射系数的计算。

然后根据

计算噪声接收机的噪声参数；

其中，R_n表示噪声接收机的等效噪声电阻，F_min表示噪声接收机的最小噪声系数，Γ_opt表示噪声接收机的最优化阻抗值对应的反射系数。

上述微波噪声接收机的噪声参数确定方法，通过对所述噪声参数测量系统进行校准，并采用校准后的噪声参数测量系统进行测量得到噪声相关参数；根据所述噪声相关参数，建立噪声接收机的线性超定方程；求解所述线性超定方程得到未知列向量的值，并根据所述未知列向量的值计算噪声接收机的噪声参数，从而可以对噪声接收机的噪声参数进行表征。本发明实施例通过采用高精度噪声参数测量系统测量噪声相关参数，然后设定线性超定方程并运用最小二乘法进行求解，根据得到的线性超定方程的未知列向量计算噪声接收机噪声参数，从而使得噪声参数测量精度较高，且噪声参数计算方法简单，可以提高噪声参数测量效率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文实施例所述的微波噪声接收机的噪声参数确定方法，图5示出了本发明实施例提供的微波噪声接收机的噪声参数确定装置的示例图。如图5所示，该装置可以包括：校准模块501、测量模块502、方程构建模块503以及计算模块504。

校准模块501，用于对所述噪声参数测量系统进行校准；

测量模块502，用于采用校准后的噪声参数测量系统进行测量得到噪声相关参数；

方程构建模块503，用于根据所述噪声相关参数，建立噪声接收机的线性超定方程；

计算模块504，用于求解所述线性超定方程得到未知列向量的值，并根据所述未知列向量的值计算噪声接收机的噪声参数。

可选的，所述噪声相关参数包括：二端口网络的S参数、噪声源反射系数、噪声接收机反射系数、阻抗调配器内部探针的不同位置、不同位置对应的反射系数、噪声源分别处于热态和冷态时的噪声功率值、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值。

可选的，所述方程构建模块503根据所述噪声相关参数，建立噪声接收机的线性超定方程时，可以用于：

根据所述二端口网络的S参数、所述噪声源反射系数、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数；

根据所述第一参数、阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值以及噪声接收机反射系数，建立噪声接收机的线性超定方程。

可选的，所述方程构建模块503根据所述二端口网络的S参数、所述噪声源反射系数、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数时，可以用于：

根据所述二端口网络的S参数和所述噪声源反射系数，计算噪声通过S网络源传播到参考平面a的噪声温度，所述参考平面a为定义在放置直通校准件平台一端且距离所述阻抗调配器最近的参考平面；

根据所述噪声温度、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数。

可选的，所述方程构建模块503根据所述二端口网络的S参数和所述噪声源反射系数，计算噪声通过S网络源传播到参考平面a的噪声温度时，可以用于：

根据

计算噪声源处于冷态时，噪声通过S网络源传播到参考平面a的冷态噪声温度；

其中，T_cold表示冷态噪声温度，Γ_ns,cold表示噪声源处于冷态时的反射系数，S_net,11、S_net,12、S_net,21、S_net,22分别表示二端口网络的S参数；

根据

计算噪声源处于热态时，噪声通过S网络源传播到参考平面a的热态噪声温度；

其中，T_hot表示热态噪声温度，Γ_ns,hot表示噪声源处于热态时的反射系数，ENR表示超噪比，T₀表示标准噪声温度，T_c表示当前环境温度。

可选的，所述第一参数为

其中，λ表示所述第一参数，P_hot表示噪声源处于热态时的噪声功率值，P_cold表示噪声源处于冷态时的噪声功率值，Y_in表示噪声接收机反射系数经过第一转换公式转换后得到的导纳参数，Y₂表示参数Γ或Γ'经过第一转换公式转换后得到的导纳参数，第一转换公式为

其中，Γ表示反射系数，Y₀表示转换参数。

可选的，所述方程构建模块503根据所述第一参数、阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值以及噪声接收机反射系数，建立噪声接收机的线性超定方程时，可以用于：

根据AX＝B建立噪声接收机的线性超定方程；其中，A表示系数矩阵，

X表示所述未知列向量，

B表示已知列向量，

其中，根据

得到系数矩阵，根据P_r,i＝λP_i|Y_i+Y_in|²-T_cG_i得到已知列向量；i为大于0的正整数，Γ_i表示阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数，G_i为Y_i的实部，H_i为Y_i的虚部，P_i表示噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个Γ_i所对应的噪声功率值。

可选的，所述计算模块504根据所述未知列向量的值计算噪声接收机的噪声参数时，可以用于：

定义第二参数为

定义第三参数为

定义第四参数为Y_cor＝G_cor+i*H_cor；

定义第五参数为G_n＝r₂-|Y_cor|²r₁；

根据

计算噪声接收机的噪声参数；

其中，R_n表示噪声接收机的等效噪声电阻，F_min表示噪声接收机的最小噪声系数，Γ_opt表示噪声接收机的最优化阻抗值对应的反射系数。

可选的，校准模块501，用于进行二端口校准和噪声源端口校准，测量模块502用于获得二端口网络的S参数；

采用使用S参数校准的噪声参数测量系统，测量模块502分别测量得到噪声源反射系数和噪声接收机反射系数，并采用校准模块501对阻抗调配器进行校准，测量模块502获得调节阻抗状态时阻抗调配器内部探针的不同位置和不同位置对应的反射系数；

采用阻抗调配器校准后的噪声参数测量系统进行噪声接收机的校准，并由测量模块502获得噪声源分别处于热态和冷态时的噪声功率值，以及获得噪声源处于冷态、依次调节阻抗调配器内部探针到所述不同位置时使其反射系数为所述不同位置对应的反射系数时，每个反射系数所对应的噪声功率值。

上述微波噪声接收机的噪声参数确定装置，通过校准模块对所述噪声参数测量系统进行校准，测量模块采用校准后的噪声参数测量系统进行测量得到噪声相关参数；根据所述噪声相关参数，方程构建模块建立噪声接收机的线性超定方程；计算模块求解所述线性超定方程得到未知列向量的值，并根据所述未知列向量的值计算噪声接收机的噪声参数，从而可以对噪声接收机的噪声参数进行表征。本发明实施例通过采用高精度噪声参数测量系统测量噪声相关参数，然后设定线性超定方程并运用最小二乘法进行求解，根据得到的线性超定方程的未知列向量计算噪声接收机噪声参数，从而使得噪声参数测量精度较高，且噪声参数计算方法简单，可以提高噪声参数测量效率。

图6是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图6所示，该实施例的终端设备600包括：处理器601、存储器602以及存储在所述存储器602中并可在所述处理器601上运行的计算机程序603，例如微波噪声接收机的噪声参数确定程序。所述处理器601执行所述计算机程序603时实现上述微波噪声接收机的噪声参数确定方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至103，或者图3、图4所示的步骤，所述处理器601执行所述计算机程序603时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图5所示模块501至504的功能。

示例性的，所述计算机程序603可以被分割成一个或多个程序模块，所述一个或者多个程序模块被存储在所述存储器602中，并由所述处理器601执行，以完成本发明。所述一个或多个程序模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序603在所述微波噪声接收机的噪声参数确定装置或者终端设备600中的执行过程。例如，所述计算机程序603可以被分割成校准模块501、测量模块502、方程构建模块503以及计算模块504，各模块具体功能如图5所示，在此不再一一赘述。

所述终端设备600可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器601、存储器602。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备600的示例，并不构成对终端设备600的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器601可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器602可以是所述终端设备600的内部存储单元，例如终端设备600的硬盘或内存。所述存储器602也可以是所述终端设备600的外部存储设备，例如所述终端设备600上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器602还可以既包括所述终端设备600的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器602用于存储所述计算机程序以及所述终端设备600所需的其他程序和数据。所述存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种微波噪声接收机的噪声参数确定方法，采用噪声参数测量系统，其特征在于，包括：

对所述噪声参数测量系统进行校准，并采用校准后的噪声参数测量系统进行测量得到噪声相关参数；

所述噪声相关参数包括：二端口网络的S参数、噪声源反射系数、噪声接收机反射系数、阻抗调配器内部探针的不同位置、不同位置对应的反射系数、噪声源分别处于热态和冷态时的噪声功率值、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值；

根据所述二端口网络的S参数和所述噪声源反射系数，计算噪声通过S网络源传播到参考平面a的噪声温度，所述参考平面a为定义在放置直通校准件平台一端且距离所述阻抗调配器最近的参考平面；

根据所述噪声温度、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数；

根据所述第一参数、阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值以及噪声接收机反射系数，建立噪声接收机的线性超定方程；

求解所述线性超定方程得到未知列向量的值，并根据所述未知列向量的值计算噪声接收机的噪声参数；

所述根据所述二端口网络的S参数和所述噪声源反射系数，计算噪声通过S网络源传播到参考平面a的噪声温度，包括：

根据

计算噪声源处于冷态时，噪声通过S网络源传播到参考平面a的冷态噪声温度；

其中，T_cold表示冷态噪声温度，Γ_ns,cold表示噪声源处于冷态时的反射系数，S_net,11、S_net,12、S_net,21、S_net,22分别表示二端口网络的S参数；

根据

计算噪声源处于热态时，噪声通过S网络源传播到参考平面a的热态噪声温度；

其中，T_hot表示热态噪声温度，Γ_ns,hot表示噪声源处于热态时的反射系数，ENR表示超噪比，T₀表示标准噪声温度，T_c表示当前环境温度；

所述根据所述噪声温度、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数，包括：

所述第一参数为

其中，λ表示所述第一参数，P_hot表示噪声源处于热态时的噪声功率值，P_cold表示噪声源处于冷态时的噪声功率值，Y_in表示噪声接收机反射系数经过第一转换公式转换后得到的导纳参数，Y₂表示参数Γ或Γ'经过第一转换公式转换后得到的导纳参数，第一转换公式为

其中，Γ表示反射系数，Y₀表示转换参数；

所述根据所述第一参数、阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值以及噪声接收机反射系数，建立噪声接收机的线性超定方程，包括：

根据AX＝B建立噪声接收机的线性超定方程；其中，A表示系数矩阵，

X表示所述未知列向量，

B表示已知列向量，

其中，根据

得到系数矩阵，根据P_r,i＝λP_iY_i+Y_in ²-T_cG_i得到已知列向量；i为大于0的正整数，Γ_i表示阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数，G_i为Y_i的实部，H_i为Y_i的虚部，P_i表示噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值。

2.如权利要求1所述的微波噪声接收机的噪声参数确定方法，其特征在于，所述根据所述未知列向量的值计算噪声接收机的噪声参数，包括：

定义第二参数为

定义第三参数为

定义第四参数为Y_cor＝G_cor+i*H_cor；

定义第五参数为G_n＝r₂-Y_cor ²r₁；

根据

计算噪声接收机的噪声参数；

其中，R_n表示噪声接收机的等效噪声电阻，F_min表示噪声接收机的最小噪声系数，Γ_opt表示噪声接收机的最优化阻抗值对应的反射系数。

3.如权利要求1所述的微波噪声接收机的噪声参数确定方法，其特征在于，所述对所述噪声参数测量系统进行校准，并采用校准后的噪声参数测量系统进行测量得到噪声相关参数，包括：

进行二端口校准和噪声源端口校准，并获得二端口网络的S参数；

采用使用S参数校准的噪声参数测量系统，分别测量得到噪声源反射系数和噪声接收机反射系数，并对阻抗调配器进行校准，获得调节阻抗状态时阻抗调配器内部探针的不同位置和不同位置对应的反射系数；

采用阻抗调配器校准后的噪声参数测量系统进行噪声接收机的校准，并获得噪声源分别处于热态和冷态时的噪声功率值，以及获得噪声源处于冷态、依次调节阻抗调配器内部探针到所述不同位置时使其反射系数为所述不同位置对应的反射系数时，每个反射系数所对应的噪声功率值。

4.一种微波噪声接收机的噪声参数确定装置，其特征在于，包括：

校准模块，用于对噪声参数测量系统进行校准；

测量模块，用于采用校准后的噪声参数测量系统进行测量得到噪声相关参数；所述噪声相关参数包括：二端口网络的S参数、噪声源反射系数、噪声接收机反射系数、阻抗调配器内部探针的不同位置、不同位置对应的反射系数、噪声源分别处于热态和冷态时的噪声功率值、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值；

方程构建模块，用于根据所述二端口网络的S参数和所述噪声源反射系数，计算噪声通过S网络源传播到参考平面a的噪声温度，所述参考平面a为定义在放置直通校准件平台一端且距离所述阻抗调配器最近的参考平面；

根据所述噪声温度、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数；

根据所述第一参数、阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值以及噪声接收机反射系数，建立噪声接收机的线性超定方程；

计算模块，用于求解所述线性超定方程得到未知列向量的值，并根据所述未知列向量的值计算噪声接收机的噪声参数；

所述方程构建模块根据所述二端口网络的S参数和所述噪声源反射系数，计算噪声通过S网络源传播到参考平面a的噪声温度，具体用于：

根据

计算噪声源处于冷态时，噪声通过S网络源传播到参考平面a的冷态噪声温度；

其中，T_cold表示冷态噪声温度，Γ_ns,cold表示噪声源处于冷态时的反射系数，S_net,11、S_net,12、S_net,21、S_net,22分别表示二端口网络的S参数；

根据

计算噪声源处于热态时，噪声通过S网络源传播到参考平面a的热态噪声温度；

其中，T_hot表示热态噪声温度，Γ_ns,hot表示噪声源处于热态时的反射系数，ENR表示超噪比，T₀表示标准噪声温度，T_c表示当前环境温度；

所述方程构建模块根据所述噪声温度、噪声接收机反射系数以及噪声源分别处于热态和冷态时的所述噪声功率值，定义第一参数，具体用于：

所述第一参数为

其中，λ表示所述第一参数，P_hot表示噪声源处于热态时的噪声功率值，P_cold表示噪声源处于冷态时的噪声功率值，Y_in表示噪声接收机反射系数经过第一转换公式转换后得到的导纳参数，Y₂表示参数Γ或Γ'经过第一转换公式转换后得到的导纳参数，第一转换公式为

其中，Γ表示反射系数，Y₀表示转换参数；

所述方程构建模块根据所述第一参数、阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数、噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值以及噪声接收机反射系数，建立噪声接收机的线性超定方程，具体用于：

根据AX＝B建立噪声接收机的线性超定方程；其中，A表示系数矩阵，

X表示所述未知列向量，

B表示已知列向量，

其中，根据

得到系数矩阵，根据P_r,i＝λP_iY_i+Y_in ²-T_cG_i得到已知列向量；i为大于0的正整数，Γ_i表示阻抗调配器内部探针的不同位置对应的反射系数，G_i为Y_i的实部，H_i为Y_i的虚部，P_i表示噪声源处于冷态时阻抗调配器的每个反射系数所对应的噪声功率值。

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