CN112560771A - 一种带宽特征曲线的拟合系统、方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种带宽特征曲线的拟合系统、方法和装置，属于带宽数据技术领域，所述方法包括：根据初始基准点信息生成数字量序列，其中，所述基准点信息包括频率和与所述频率对应的幅值；控制宽带信号发生设备将所述数字量序列变换数字校准信号，并将所述数字校准信号变换为初始波形；控制频谱分析仪对所述初始波形进行快速傅里叶变换，得到目标幅频响应曲线；获取所述幅频响应曲线中的目标基准点幅值，并根据所述数字校准信号中初始基准点的幅值和所述目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线，其中，所述目标基准点幅值和所述初始基准点的幅值对应相同频率的基准点。本申请减少了校准次数，提高拟合效率。
Description
技术领域
本申请涉及带宽数据技术领域，尤其涉及一种带宽特征曲线的拟合系统、方法和装置。
背景技术
在宽带信号发生系统中，部分应用场景需要系统在较宽的频带内保持较好的带宽平坦度，此时一般需要对实际物理带宽进行标定，获取物理通道实际带宽参数，而后用数字信号处理方式进行带宽平坦度补偿从而完成整个带宽平坦度的校准。
校准带宽中包括多个基准点，在传统的带宽平坦度校准流程中，需要针对多个基准点分步进行幅值标定，每次标定均需信号发生系统发送单音信号，然后频谱分析仪测量对接收到的基准点进行幅值校准，这样迭代数次完成全部基准点的幅值校准，再利用多次的校准结果绘制实际物理带宽特性拟合曲线，而后以此拟合曲线为数据基础完成整个带宽平坦度校准流程。
为达到较好的带宽平坦度，一般设定多个基准点，这样就需要完成多次的基准点信息的发送、测量和记录，从而得到拟合出带宽特性曲线，这样会延长信号发生系统的拟合时长，从而降低校准效率。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种带宽特征曲线的拟合系统、方法和装置，以解决拟合时长过长的问题。具体技术方案如下：
第一方面，提供了一种带宽特征曲线的拟合系统，所述系统包括：
上位机，分别与宽带信号发生设备和频谱分析仪连接，用于根据初始基准点的信息生成数字量序列，并将所述数字量序列发送至所述宽带信号发生设备，其中，所述基准点的信息包括频率和与所述频率对应的幅值；
所述宽带信号发生设备，与所述频谱分析仪连接，用于将所述数字量序列变换为数字校准信号，并将所述数字校准信号变换为初始波形后发送至所述频谱分析仪；
所述频谱分析仪，用于对所述初始波形进行快速傅里叶变换，得到目标幅频响应曲线，并将所述目标频谱响应曲线发送至所述上位机；
所述上位机，用于获取所述幅频响应曲线中的目标基准点幅值，并根据所述数字校准信号中初始基准点的幅值和所述目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线，其中，所述目标基准点幅值和所述初始基准点幅值对应相同频率的基准点。
可选地，所述宽带信号发生设备包括主控模块、数字模拟信号转换模块和模拟信号调剂模块，
所述主控模块，分别与所述数字模拟信号转换模块和所述模拟信号调剂模块连接，用于根据所述数字量序列产生携带有多个初始基准点幅值的数字校准信号；
所述数字模拟信号转换模块，与所述模拟信号调剂模块连接，用于将所述数字校准信号转换为模拟校准信号；
所述模拟信号调剂模块，用于对所述模拟校准信号进行调理操作，得到包含所述模拟校准信号的初始波形。
可选地，所述主控模块包括仪器应用软件和数字信号处理单元，
所述数字信号处理单元，用于对所述数字量序列进行数字处理，得到所述数字校准信号；
所述仪器应用软件，用于显示波形。
第二方面，提供了一种带宽特征曲线的拟合方法，所述方法包括：
根据初始基准点信息生成数字量序列，其中，所述基准点信息包括频率和与所述频率对应的幅值；
控制宽带信号发生设备将所述数字量序列变换数字校准信号，并将所述数字校准信号变换为初始波形；
控制频谱分析仪对所述初始波形进行快速傅里叶变换，得到目标幅频响应曲线；
获取所述幅频响应曲线中的目标基准点幅值，并根据所述数字校准信号中初始基准点的幅值和所述目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线，其中，所述目标基准点幅值和所述初始基准点的幅值对应相同频率的基准点。
可选地，在根据所述数字校准信号中初始基准点的幅值和所述目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线之后，所述方法还包括：
获取所述目标基准点幅值与所述初始基准点的幅值的比值；
在所述初始基准点的幅值的基础上缩小所述比值，得到带宽平坦度补偿参数；
将所述带宽平坦度补偿参数发送至所述宽带信号发生设备，以使所述宽带信号发生设备根据所述带宽平坦度补偿参数完成带宽平坦度的校准。
可选地，所述控制频谱分析仪对所述初始波形进行快速傅里叶变换，得到目标幅频响应曲线包括：
控制频谱分析仪对所述初始波形进行信号采集，得到目标信号；
将所述目标信号分解成多个子信号，其中，每个子信号与所述初始波形中的一个初始基准点的信号具有对应关系；
对多个所述子信号进行快速傅里叶变换，得到每个所述初始基准点的目标子幅值；
通过多个所述目标子幅值形成所述目标幅频响应曲线。
可选地，所述根据初始基准点信息生成数字量序列包括：
根据所述宽带信号发生设备对带宽平坦度的要求，确定初始基准点；
通过快速傅里叶反变换合成包含所有所述初始基准点的校准信号的函数；
根据所述校准信号的函数得到所述数字量序列，其中，所述数字量序列为所述宽带信号发生设备发送所述校准信号所需要的序列。
可选地，所述控制宽带信号发生设备将所述数字量序列变换数字校准信号，并将所述数字校准信号变换为初始波形包括：
通过主控模块对所述数字量序列进行数字处理，得到数字校准信号；
通过数字模拟信号转换模块对所述数字校准信号进行数模转换，得到模拟校准信号；
通过模拟信号调理模块对所述模拟校准信号进行调理操作，得到所述初始波形，其中，所述调理操作包括信号滤波、信号放大和信号衰减。
第三方面，提供了一种带宽特征曲线的拟合装置，所述装置包括：
生成模块，用于根据初始基准点信息生成数字量序列，其中，所述基准点信息包括频率和与所述频率对应的幅值；
第一变换模块，用于控制宽带信号发生设备将所述数字量序列变换数字校准信号，并将所述数字校准信号变换为初始波形；
第二变换模块，用于控制频谱分析仪对所述初始波形进行快速傅里叶变换，得到目标幅频响应曲线；
拟合模块，用于获取所述幅频响应曲线中的目标基准点幅值，并根据所述数字校准信号中初始基准点的幅值和所述目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线，其中，所述目标基准点幅值和所述初始基准点的幅值对应相同频率的基准点。
可选地，所述装置还包括：
获取模块，用于获取所述目标基准点幅值与所述初始基准点的幅值的比值；
缩小模块，用于在所述初始基准点的幅值的基础上缩小所述比值，得到带宽平坦度补偿参数；
校准模块，用于将所述带宽平坦度补偿参数发送至所述宽带信号发生设备，以使所述宽带信号发生设备根据所述带宽平坦度补偿参数完成带宽平坦度的校准。
本申请实施例有益效果：
本申请实施例提供了一种带宽特征曲线的拟合系统，系统包括：宽带信号发生设备，用于生成含有多个初始基准点幅值的初始波形，其中，初始波形携带有多个基准点，每个基准点具有对应的基准点幅值；频谱分析仪，用于对初始波形进行快速傅里叶变换，得到初始波形的目标频幅响应曲线；获取目标频幅响应曲线中各基准点的目标基准点幅值，并根据初始基准点幅值和目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线。本申请可以一次性完成所有基准点的幅值校准，从而拟合出宽带特征曲线，本申请减少了校准次数，提高拟合效率。
当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的一种可选的带宽特征曲线的拟合方法硬件环境示意图；
图2为本申请实施例提供的带宽特征曲线的拟合系统示意图；
图3为本申请实施例提供的一种带宽特征曲线的方法流程图；
图4为本申请实施例提供的一种带宽特征曲线装置的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
为了解决背景技术中提及的问题，根据本申请实施例的一方面，提供了一种带宽特征曲线的拟合方法的实施例。
可选地，在本申请实施例中，上述带宽特征曲线的拟合方法可以应用于如图1所示的由终端101和上位机103所构成的硬件环境中。如图1所示，上位机103通过网络与终端101进行连接，可用于为终端或终端上安装的客户端提供服务，可在上位机上或独立于上位机设置数据库105，用于为上位机103提供数据存储服务，上述网络包括但不限于：广域网、城域网或局域网，终端101包括但不限于PC、手机、平板电脑等。
本申请实施例中的一种带宽特征曲线的拟合方法可以由上位机103来执行，还可以是由上位机103和终端101共同执行。
本申请实施例提供了一种带宽特征曲线的拟合系统，如图2所示，该系统包括：上位机、宽带信号发生设备和频谱分析仪。上位机分别与宽带信号发生设备和频谱分析仪连接，宽带信号发生设备与频谱分析仪连接。上位机根据宽带信号发生设备对带宽平坦度的要求确定初始基准点，每个初始基准点都有对应的基准点幅值和基准点幅值，上位机根据多个初始基准点合成校准信号的函数，然后生成宽带信号发生设备发送该校准信号所需的数字量序列。数字量序列的产生方式还可以为，上位机发送包含多个初始基准点的校准信号给宽带信号发生设备，宽带信号发生设备生成发送该校准信号所需的数字量序列。其中，数字量序列为波形数字量序列。
宽带信号发生设备将数字量序列变换为数字校准信号，并将数字校准信号变换为初始波形，然后将该初始波形发送至频谱分析仪，频谱分析仪对初始波形进行快速傅里叶变换，得到初始波形的目标频幅响应曲线，并将目标频谱响应曲线发送至上位机。上位机获取幅频响应曲线中的目标基准点幅值，并根据数字校准信号中初始基准点的幅值和目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线。其中，目标基准点幅值和初始基准点幅值对应相同频率的基准点，宽带信号发生设备为能够产生或分析波形的任意波形发生器。
在该系统中，无需宽带信号发生设备针对每个初始基准点都发送一次信号，也无需频谱分析仪对接收到的信号进行多次幅值校准，本申请通过发送携带有多个初始基准点幅值的初始波形，频谱分析仪可以一次性完成所有初始基准点的幅值校准，从而拟合出宽带特征曲线，本申请减少了校准次数，提高拟合效率。
宽带信号发生设备包括主控模块、数字模拟信号转换模块和模拟信号调剂模块，主控模块分别与数字模拟信号转换模块和模拟信号调剂模块连接，数字模拟信号转换模块与模拟信号调剂模块连接，主控模块包括仪器应用软件和数字信号处理单元。
仪器应用软件能够从第三方设备读取数字量序列或生成数字量序列，并进行波形显示、校准数据加载与校准流程控制等。数字信号处理单元负责对数字量序列进行数字处理，得到数字校准信号，以使得宽带信号发生设备具有更高的带宽平坦度，输出的初始波形具有更高的准确度。主控模块获取携带有多个初始基准点幅值的数字校准信号，并将该数字校准信号发送至数字模拟信号转换模块，数字模拟信号转换模块以数模转换芯片为核心，将数字校准信号转换为模拟校准信号，其中，模拟校准信号为模拟电压信号。数字模拟信号转换模块将模拟校准信号发送至模拟信号调剂模块，模拟信号调剂模块对模拟校准信号进行调理操作，得到包含模拟校准信号的初始波形，其中，调理操作包括模拟校准信号的滤波、放大、衰减等。
本申请实施例提供了一种带宽特征曲线的拟合方法，可以应用于上位机，用于拟合出带宽特征曲线，以完成带宽平坦度的校准。
下面将结合具体实施方式，对本申请实施例提供的一种带宽特征曲线的拟合方法进行详细的说明，如图3所示，具体步骤如下：
步骤301：根据初始基准点信息生成数字量序列。
其中，基准点信息包括频率和与频率对应的幅值。
在本申请实施例中，宽带信号发生设备具有相应的校准带宽，该校准带宽中携带有多个基准点信息，每个基准点信息具有对应的基准点频率和基准点幅值，上位机根据基准点信息生成宽带信号发生设备发送数字信号所需要的数字量序列，然后将该数字量序列发送至宽带信号发生设备。
步骤302：控制宽带信号发生设备将数字量序列变换数字校准信号，并将数字校准信号变换为初始波形。
在本申请实施例中，宽带信号发生设备包括主控模块、数字模拟信号转换模块和模拟信号调理模块，主控模块中包含数字信号处理单元，数字信号处理单元将数字量序列变换数字校准信号，数字模拟信号转换模块和模拟信号调理模块将数字校准信号变换为初始波形。宽带信号发生设备将该初始波形发送至频谱分析仪。
数字模拟信号转换模块和模拟信号调理模块会使数字量序列中初始基准点的幅值发生变化，导致初始基准点的幅值扩大或缩小，因此输出的初始波形中的电压幅值不准确。
步骤303：控制频谱分析仪对初始波形进行快速傅里叶变换，得到目标幅频响应曲线。
在本申请实施例中，频谱分析仪提取初始波形中的目标信号，然后对目标信号进行FFT(Fast Fourier Transformation，快速傅里叶变换)，得到初始波形的目标频幅响应曲线，其中，该目标频幅响应曲线中携带有每个基准点的实际幅值。频谱分析仪将该目标频幅响应曲线发送至上位机。可选地，快速傅里叶变换还可以替换为将信号从时域变换至频域的其他方式，本方案对时域变换至频域的方式不做具体限制。
步骤304：获取幅频响应曲线中的目标基准点幅值，并根据数字校准信号中初始基准点的幅值和目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线。
其中，目标基准点幅值和初始基准点的幅值对应相同频率的基准点。
在本申请实施例中，上位机获取目标频幅响应曲线中各基准点的目标基准点幅值，并根据数字校准信号中初始基准点的幅值和目标基准点幅值，拟合出宽带信号发生设备的实际带宽特征曲线。其中，目标基准点幅值和初始基准点的幅值对应相同频率的基准点。
可选地，上位机对带宽特征曲线进行特征提取，对提取到的特征进行预设运算，即可得到带宽平坦度的数字信号处理参数，上位机将数字信号处理参数写入宽带信号发生设备的数字信号处理单元中，完成带宽平坦度的校准流程。
在本申请中，通过对携带有多个初始基准点幅值的初始波形进行分析，可以一次性完成所有基准点的幅值校准，无需针对多个基准点逐次进行幅值校准，减少操作步骤，提高带宽特征曲线的拟合效率，从而提高带宽平坦度的校准效率。另外，该方法无需改变带宽特征曲线的拟合系统的架构，不会增加校准成本。
作为一种可选的实施方式，在根据初始波形中初始基准点的幅值和目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线之后，方法还包括：获取目标基准点幅值与初始基准点的幅值的比值；在初始基准点的幅值的基础上缩小比值，得到带宽平坦度补偿参数；将带宽平坦度补偿参数发送至宽带信号发生设备，以使宽带信号发生设备根据带宽平坦度补偿参数完成带宽平坦度的校准。
在本申请实施例中，上位机确定具有相同频率的目标基准点幅值和初始基准点幅值，然后获取目标基准点幅值与初始基准点幅值的比值，初始基准点幅值为该基准点的输出幅值，该输出幅值在经过数字模拟信号转换模块和模拟信号调剂模块后导致幅值不准确，目标基准点幅值为该基准点的应有幅值，即实际幅值。
目标基准点幅值为初始基准点幅值变换后的幅值，该比值为幅值变换的倍数。上位机确定该比值后，可以在初始基准点的幅值的基础上缩小比值，得到带宽平坦度补偿参数，上位机将带宽平坦度补偿参数发送至宽带信号发生设备，这样宽带信号发生设备生成的数字量序列中的初始基准点幅值为变换后的幅值，该幅值经过数字模拟信号转换模块和模拟信号调剂模块后得到的初始波形中的幅值为实际幅值，保证了宽带信号发生设备输出波形的幅值的准确性，即完成带宽平坦度的校准。
作为一种可选的实施方式，根据初始基准点信息生成数字量序列包括：根据宽带信号发生设备对带宽平坦度的要求，确定初始基准点；通过快速傅里叶反变换合成包含所有初始基准点的校准信号的函数；根据校准信号的函数得到数字量序列，其中，数字量序列为宽带信号发生设备发送校准信号所需要的序列。
在本申请实施例中，上位机根据宽带信号发生设备对带宽平坦度的要求，确定初始基准点f1、f2…fN，上位机通过IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，快速傅里叶反变换)合成包含所有基准点的校准信号的函数f(x)＝f1(x)+f2(x)+…+fN(x)。宽带信号发生设备发送校准信号需要数字量序列，则上位机根据校准信号的函数得到数字量序列T(x)，并将数字量序列导入宽带信号发生设备的主控单元的缓存中。
上位机通过主控模块对数字量序列进行数字处理，得到数字校准信号，然后通过数字模拟信号转换模块对数字校准信号进行分析，得到模拟校准信号，再通过模拟信号调理模块对模拟校准信号进行调理操作，得到初始波形，其中，调理操作包括信号滤波、信号放大和信号衰减。宽带信号发生设备将初始波形发送至频谱分析仪。其中，数字校准信号可以根据初始基准点生成。
作为一种可选的实施方式，控制频谱分析仪对初始波形进行快速傅里叶变换，得到目标幅频响应曲线包括：控制频谱分析仪对初始波形进行信号采集，得到目标信号；将目标信号分解成多个子信号，其中，每个子信号与初始波形中的一个初始基准点的信号具有对应关系；对多个子信号进行快速傅里叶变换，得到每个初始基准点的目标子幅值；通过多个目标子幅值形成目标幅频响应曲线。
在本申请实施例中，频谱分析仪对初始波形进行信号采集，得到目标信号g(x)，然后将目标信号分解成多个子信号，即g(x)＝g1(x)+g2(x)+…+gN(x)，其中，每个子信号与初始波形中的一个初始基准点的信号具有对应关系，即g1(x)与f1(x)具有对应关系，g2(x)与f2(x)具有对应关系，gN(x)与fN(x)具有对应关系。频谱分析仪对多个子信号进行快速傅里叶变换，得到每个基准点的目标子幅值，然后通过多个目标子功率合成目标频幅响应曲线。
可选的，本申请实施例还提供了一种带宽特征曲线的拟合方法的处理流程，具体步骤如下。
1.通过宽带信号发生设备对带宽平坦度的要求确定基准点f1、f2…fN。
2.通过IFFT合成包含所有基准点的校准信号的函数f(x)＝f1(x)+f2(x)+…+fN(x)。
3.通过函数f(x)生成宽带信号发生设备发送校准信号所需的数字量序列T(x)。
4.生成的数字量序列T(x)导入宽带信号发生设备的主控单元的缓存中。
5.主控模块对数字量序列进行数字处理，得到数字校准信号。
6.数字模拟信号转换模块对数字校准信号进行分析，得到模拟校准信号。
7.模拟信号调理模块对模拟校准信号进行调理操作，得到初始波形。
8.通过频谱分析仪对初始波形进行信号采集，得到目标信号g(x)＝g1(x)+g2(x)+…+gN(x)。
9.对目标信号进行快速傅里叶变换，得到目标频幅响应曲线。
10.根据初始基准点幅值和目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线。
11.对带宽特征曲线进行特征提取，对提取到的特征进行预设运算，即可得到带宽平坦度的数字信号处理参数。
12.将数字信号处理参数写入宽带信号发生设备的数字信号处理单元中，完成带宽平坦度的校准流程。
基基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种带宽特征曲线装置，如图4所示，该装置包括：
生成模块401，用于根据初始基准点信息生成数字量序列，其中，基准点信息包括频率和与频率对应的幅值；
第一变换模块402，用于控制宽带信号发生设备将数字量序列变换数字校准信号，并将数字校准信号变换为初始波形；
第二变换模块403，用于控制频谱分析仪对初始波形进行快速傅里叶变换，得到目标幅频响应曲线；
拟合模块404，用于获取幅频响应曲线中的目标基准点幅值，并根据数字校准信号中初始基准点的幅值和目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线，其中，目标基准点幅值和初始基准点的幅值对应相同频率的基准点。
可选地，装置还包括：
获取模块，用于获取目标基准点幅值与初始基准点的幅值的比值；
缩小模块，用于在初始基准点的幅值的基础上缩小比值，得到带宽平坦度补偿参数；
校准模块，用于将带宽平坦度补偿参数发送至宽带信号发生设备，以使宽带信号发生设备根据带宽平坦度补偿参数完成带宽平坦度的校准。
可选地，第二变换模块403包括：
采集单元，用于控制频谱分析仪对初始波形进行信号采集，得到目标信号；
分解单元，用于将目标信号分解成多个子信号，其中，每个子信号与初始波形中的一个初始基准点的信号具有对应关系；
变换单元，用于对多个子信号进行快速傅里叶变换，得到每个初始基准点的目标子幅值；
形成单元，用于通过多个目标子幅值形成目标幅频响应曲线。
可选地，生成模块401包括：
确定单元，用于根据宽带信号发生设备对带宽平坦度的要求，确定初始基准点；
合成单元，用于通过快速傅里叶反变换合成包含所有初始基准点的校准信号的函数；
得到单元，用于根据校准信号的函数得到数字量序列，其中，数字量序列为宽带信号发生设备发送校准信号所需要的序列。
可选地，第一变换模块402包括：
处理单元，用于通过主控模块对数字量序列进行数字处理，得到数字校准信号；
转换单元，用于通过数字模拟信号转换模块对数字校准信号进行数模转换，得到模拟校准信号；
调理单元，用于通过模拟信号调理模块对模拟校准信号进行调理操作，得到初始波形，其中，调理操作包括信号滤波、信号放大和信号衰减。
根据本申请实施例的另一方面，本申请提供了一种电子设备，如图5所示，包括存储器503、处理器501、通信接口502及通信总线504，存储器503中存储有可在处理器501上运行的计算机程序，存储器503、处理器501通过通信接口502和通信总线504进行通信，处理器501执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
上述电子设备中的存储器、处理器通过通信总线和通信接口进行通信。所述通信总线可以是外设部件互连标准(PeripheralComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(ExtendedIndustryStandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
存储器可以包括随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，简称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。
根据本申请实施例的又一方面还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质。
可选地，在本申请实施例中，计算机可读介质被设置为存储用于所述处理器执行以下步骤的程序代码：
获取含有多个初始基准点幅值的初始波形，其中，所述初始波形携带有多个基准点，每个基准点具有对应的基准点幅值；
对所述初始波形进行快速傅里叶变换，得到所述初始波形的目标频幅响应曲线；
获取所述目标频幅响应曲线中各所述基准点的目标基准点幅值，并根据所述初始基准点幅值和所述目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
本申请实施例在具体实现时，可以参阅上述各个实施例，具有相应的技术效果。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuits，ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，DSP)、数字信号处理设备(DSPDevice，DSPD)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
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申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，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，例如多个模块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信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，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，在本申请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。
所述功能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，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种带宽特征曲线的拟合系统，其特征在于，所述系统包括：
上位机，分别与宽带信号发生设备和频谱分析仪连接，用于根据初始基准点的信息生成数字量序列，并将所述数字量序列发送至所述宽带信号发生设备，其中，所述基准点的信息包括频率和与所述频率对应的幅值；
所述宽带信号发生设备，与所述频谱分析仪连接，用于将所述数字量序列变换为数字校准信号，并将所述数字校准信号变换为初始波形后发送至所述频谱分析仪；
所述频谱分析仪，用于对所述初始波形进行快速傅里叶变换，得到目标幅频响应曲线，并将所述目标频谱响应曲线发送至所述上位机；
所述上位机，用于获取所述幅频响应曲线中的目标基准点幅值，并根据所述数字校准信号中初始基准点的幅值和所述目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线，其中，所述目标基准点幅值和所述初始基准点幅值对应相同频率的基准点。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述宽带信号发生设备包括主控模块、数字模拟信号转换模块和模拟信号调剂模块，
所述主控模块，分别与所述数字模拟信号转换模块和所述模拟信号调剂模块连接，用于根据所述数字量序列产生携带有多个初始基准点幅值的数字校准信号；
所述数字模拟信号转换模块，与所述模拟信号调剂模块连接，用于将所述数字校准信号转换为模拟校准信号；
所述模拟信号调剂模块，用于对所述模拟校准信号进行调理操作，得到包含所述模拟校准信号的初始波形。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主控模块包括仪器应用软件和数字信号处理单元，
所述数字信号处理单元，用于对所述数字量序列进行数字处理，得到所述数字校准信号；
所述仪器应用软件，用于显示波形。
4.一种带宽特征曲线的拟合方法，其特征在于，所述方法包括：
根据初始基准点信息生成数字量序列，其中，所述基准点信息包括频率和与所述频率对应的幅值；
控制宽带信号发生设备将所述数字量序列变换数字校准信号，并将所述数字校准信号变换为初始波形；
控制频谱分析仪对所述初始波形进行快速傅里叶变换，得到目标幅频响应曲线；
获取所述幅频响应曲线中的目标基准点幅值，并根据所述数字校准信号中初始基准点的幅值和所述目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线，其中，所述目标基准点幅值和所述初始基准点的幅值对应相同频率的基准点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在根据所述数字校准信号中初始基准点的幅值和所述目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线之后，所述方法还包括：
获取所述目标基准点幅值与所述初始基准点的幅值的比值；
在所述初始基准点的幅值的基础上缩小所述比值，得到带宽平坦度补偿参数；
将所述带宽平坦度补偿参数发送至所述宽带信号发生设备，以使所述宽带信号发生设备根据所述带宽平坦度补偿参数完成带宽平坦度的校准。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制频谱分析仪对所述初始波形进行快速傅里叶变换，得到目标幅频响应曲线包括：
控制频谱分析仪对所述初始波形进行信号采集，得到目标信号；
将所述目标信号分解成多个子信号，其中，每个子信号与所述初始波形中的一个初始基准点的信号具有对应关系；
对多个所述子信号进行快速傅里叶变换，得到每个所述初始基准点的目标子幅值；
通过多个所述目标子幅值形成所述目标幅频响应曲线。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据初始基准点信息生成数字量序列包括：
根据所述宽带信号发生设备对带宽平坦度的要求，确定初始基准点；
通过快速傅里叶反变换合成包含所有所述初始基准点的校准信号的函数；
根据所述校准信号的函数得到所述数字量序列，其中，所述数字量序列为所述宽带信号发生设备发送所述校准信号所需要的序列。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制宽带信号发生设备将所述数字量序列变换数字校准信号，并将所述数字校准信号变换为初始波形包括：
通过主控模块对所述数字量序列进行数字处理，得到数字校准信号；
通过数字模拟信号转换模块对所述数字校准信号进行数模转换，得到模拟校准信号；
通过模拟信号调理模块对所述模拟校准信号进行调理操作，得到所述初始波形，其中，所述调理操作包括信号滤波、信号放大和信号衰减。
9.一种带宽特征曲线的拟合装置，其特征在于，所述装置包括：
生成模块，用于根据初始基准点信息生成数字量序列，其中，所述基准点信息包括频率和与所述频率对应的幅值；
第一变换模块，用于控制宽带信号发生设备将所述数字量序列变换数字校准信号，并将所述数字校准信号变换为初始波形；
第二变换模块，用于控制频谱分析仪对所述初始波形进行快速傅里叶变换，得到目标幅频响应曲线；
拟合模块，用于获取所述幅频响应曲线中的目标基准点幅值，并根据所述数字校准信号中初始基准点的幅值和所述目标基准点幅值拟合出带宽特征曲线，其中，所述目标基准点幅值和所述初始基准点的幅值对应相同频率的基准点。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
获取模块，用于获取所述目标基准点幅值与所述初始基准点的幅值的比值；
缩小模块，用于在所述初始基准点的幅值的基础上缩小所述比值，得到带宽平坦度补偿参数；
校准模块，用于将所述带宽平坦度补偿参数发送至所述宽带信号发生设备，以使所述宽带信号发生设备根据所述带宽平坦度补偿参数完成带宽平坦度的校准。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113452390A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-28 | 展讯通信（上海）有限公司 | 功率补偿方法、装置、存储介质和电子设备 |
| CN113516248A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-19 | 北京百度网讯科技有限公司 | 一种量子门测试方法、装置及电子设备 |
| CN114499705A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-05-13 | 中星联华科技（北京）有限公司 | 频响平坦度校准方法及装置 |
| WO2023125736A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 华为技术有限公司 | 一种传输信息的方法，射频装置和控制装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4539518A (en) * | 1982-09-24 | 1985-09-03 | Takeda Riken Co., Ltd. | Signal generator for digital spectrum analyzer |
| CN106470135A (zh) * | 2015-08-21 | 2017-03-01 | 上海无线通信研究中心 | 一种并行信道测试方法及系统 |
| CN111044962A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-21 | 北京航天测控技术有限公司 | 一种基于fft的带宽平坦度校准方法 |
| US20200366389A1 (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-19 | Astrapi Corporation | Devices, Systems, and Software including Signal Power Measuring and Methods and Software for Measuring Signal Power |
-
2020
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4539518A (en) * | 1982-09-24 | 1985-09-03 | Takeda Riken Co., Ltd. | Signal generator for digital spectrum analyzer |
| CN106470135A (zh) * | 2015-08-21 | 2017-03-01 | 上海无线通信研究中心 | 一种并行信道测试方法及系统 |
| US20200366389A1 (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-19 | Astrapi Corporation | Devices, Systems, and Software including Signal Power Measuring and Methods and Software for Measuring Signal Power |
| CN111044962A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-21 | 北京航天测控技术有限公司 | 一种基于fft的带宽平坦度校准方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113452390A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-28 | 展讯通信（上海）有限公司 | 功率补偿方法、装置、存储介质和电子设备 |
| CN113516248A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-19 | 北京百度网讯科技有限公司 | 一种量子门测试方法、装置及电子设备 |
| WO2023125736A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 华为技术有限公司 | 一种传输信息的方法，射频装置和控制装置 |
| CN114499705A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-05-13 | 中星联华科技（北京）有限公司 | 频响平坦度校准方法及装置 |
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