一種頻譜分析儀的波浪式整機增益分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種頻譜分析儀的波浪式整機增益分配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]頻譜分析儀為了能在較大范圍內(nèi)測量信號幅度，需針對不同的信號幅度測量要求調(diào)整內(nèi)部增益分配，以達(dá)到最佳測量狀態(tài)，因此內(nèi)部在射頻與中頻電路都有多個不同的、可調(diào)節(jié)的增益單元用于實現(xiàn)增益分配。
[0003]傳統(tǒng)增益分配算法是一種并列式算法，通過校準(zhǔn)得到各個增益單元的參數(shù)，分配時根據(jù)這些參數(shù)一次性計算出每個增益單元需要分配的增益，然后進(jìn)行每個增益單元的硬件設(shè)置。該方法的優(yōu)點是每個增益單元只考慮自己的控制，彼此之間無耦合性，算法與控制都十分簡單易于實現(xiàn)；缺點是未能充分利用硬件電路資源，增益分配誤差可能較大，并且當(dāng)硬件增益分配誤差較大時，在一些臨界條件下可能發(fā)生增益壓縮，這會直接導(dǎo)致測量錯誤。對此方案的一個改進(jìn)是采用軟件增益補償提高測量準(zhǔn)確性，但該方法無法改善增益壓縮。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)所要解決的技術(shù)問題包括:
[0005]1提供一種波浪式的、增益分配可持續(xù)反饋的方法；
[0006]2改進(jìn)成本低，對原有的軟件方案改動量極少；
[0007]3能夠?qū)崿F(xiàn)硬件增益單元的最佳利用，測量準(zhǔn)確性好；接口簡單清晰，具有良好的復(fù)用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種頻譜分析儀的波浪式整機增益分配方法，它通過動態(tài)修正各增益單元的分配，分析待分配增益與硬件增益資源之間的關(guān)系，盡量將增益分配通過硬件實現(xiàn)，避免增益壓縮，提高測量準(zhǔn)確性。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種頻譜分析儀的波浪式整機增益分配方法，包括如下步驟:
[0011]步驟(1):對頻譜分析儀射頻與中頻電路中的增益單元進(jìn)行分析，分析增益單元能夠分配的最大增益，根據(jù)能夠分配的最大增益為每個增益單元設(shè)置需要分配的增益；
[0012]步驟(2):根據(jù)步驟(1)的需要分配的增益對第一個增益單元進(jìn)行設(shè)置；
[0013]步驟(3):對增益單元進(jìn)行設(shè)置后，開始對所設(shè)置的增益單元進(jìn)行增益數(shù)據(jù)修正分析；得到分析后決定給增益單元自身分配的增益和決定傳遞給下一增益單元的新的增益誤差;
[0014]步驟(4):判斷是否還有增益單元未設(shè)置，若是就設(shè)置下一個增益單元，返回步驟
(3);若否，結(jié)束。
[0015]所述步驟(1)分析增益單元能夠分配的最大增益，是因為各個增益單元的能力不同，防止各個增益單元分配出現(xiàn)重大偏差。
[0016]所述步驟(3)的步驟為:
[0017]判斷當(dāng)前已分配的增益誤差與步驟(1)需要分配的增益加和是否超出本增益單元能分配的最大增益；
[0018]若超出，則決定給增益單元自身分配的增益即為本增益單元能分配的最大增益，并將增益誤差修正為第一新的增益誤差；第一新的增益誤差即決定傳遞給下一增益單元的新的增益誤差；
[0019]第一新的增益誤差=(當(dāng)前已分配的增益誤差+步驟(1)需要分配的增益)_本增益單元能分配的最大增益；
[0020]若未超出，則決定給增益單元自身分配的增益即為:當(dāng)前已分配的增益誤差與步驟(1)需要分配的增益加和；并將增益誤差修正為第二新的增益誤差；第二新的增益誤差即決定傳遞給下一增益單元的新的增益誤差；
[0021]第二新的增益誤差=本增益單元實際分配的增益_(當(dāng)前已分配的增益誤差+步驟⑴需要分配的增益)。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]本發(fā)明在現(xiàn)有增益分配方法的基礎(chǔ)上，通過動態(tài)修正各增益單元的分配，分析待分配增益與硬件增益資源之間的關(guān)系，盡量將增益分配通過硬件實現(xiàn)，避免增益壓縮，提高測量準(zhǔn)確性。
[0024]本發(fā)明采用C++語言與面向?qū)ο笤O(shè)計，通過統(tǒng)一的增益分配算法接口，既清晰簡潔、又保持了面對復(fù)雜硬件電路時的靈活性，達(dá)到復(fù)用效果。
[0025]1)對原有的增益分配控制流程改動極少，只需增加增益分配反饋接口 ；
[0026]2)能夠?qū)崿F(xiàn)增益單元的最佳利用，測量準(zhǔn)確性好；接口簡單清晰，易于使用，并具有良好的復(fù)用性。
【附圖說明】
[0027]圖1為波浪式增益分配流程；
[0028]圖2為波浪式增益分配流程；
[0029]圖3為增益數(shù)據(jù)修正分析流程。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0031]1.增益分配流程設(shè)計
[0032]增益分配的關(guān)鍵在于及時降低每次增益分配所產(chǎn)生的誤差，這需要增益數(shù)據(jù)修正分析技術(shù)，該技術(shù)具體在硬件設(shè)置過程中完成，其實現(xiàn)流程如圖1所示。
[0033]每次對一個需要增益分配的硬件單元進(jìn)行設(shè)置后，通過一個統(tǒng)一的接口調(diào)用增益數(shù)據(jù)修正分析模塊，將增益分配的結(jié)果傳遞給增益數(shù)據(jù)修正分析模塊進(jìn)行分析，增益數(shù)據(jù)修正分析模塊同時返回分析后所需的增益分配修正數(shù)據(jù)。每個增益單元都參與增益的誤差修正，但不參與同其他增益單元的綜合分析，也就是相互之間仍保持獨立性，設(shè)計依舊簡易Ο
[0034]通過分配-> 修正分析_>分配_>修正分析……這樣的方法，增益誤差像波浪一樣不斷在各增益單元間前行，始終在不斷修正但不會累積擴大。
[0035]如圖2所示，一種頻譜分析儀的波浪式整機增益分配方法，包括如下步驟:
[0036]步驟⑴:對頻譜分析儀射頻與中頻電路中的增益單元進(jìn)行分析，分析增益單元的能夠分配的最大增益，根據(jù)最大增益為每個增益單元設(shè)置需要分配的增益；
[0037]步驟(2):根據(jù)步驟(1)的需要分配的增益對第一個增益單元進(jìn)行設(shè)置；
[0038]步驟(3):對增益單元進(jìn)行設(shè)置后，開始對所設(shè)置的增益單元進(jìn)行增益數(shù)據(jù)修正分析；得到分析后決定給增益單元自身分配的增益和決定傳遞給下一增益單元的新的增益誤差;
[0039]步驟(4):判斷是否還有增益單元未設(shè)置，若是就設(shè)置下一個增益單元，返回步驟
(3);若否則進(jìn)行軟件增益修正，結(jié)束。
[0040]2.增益數(shù)據(jù)修正分析
[0041]在每次進(jìn)行增益數(shù)據(jù)修正分析時，都會給出當(dāng)前增益單元實際分配的增益數(shù)據(jù)，算法如圖3所示:
[0042]該算法需要3個參數(shù)，分別表示當(dāng)前已分配的增益誤差、此次最初需要本增益單元分配的增益以及本增益單元允許分配的最大增益。
[0043]首先根據(jù)已分配的增益誤差，計算此次需要分配的增益，盡量將增益分配通過本增益單元的硬件實現(xiàn)，防止誤差累積；
[0044]再根據(jù)本增益單元允許的能力來確定理想狀態(tài)下本增益單元需要分配的增益；由于增益單元的數(shù)據(jù)通是離散值，所以最終分配的增益與需要分配的增益之間會有誤差，這個新誤差將被記錄，傳遞給下一個增益單元……如此依次進(jìn)行修正，直至所有的增益單元都參與了分配過程，此時的硬件電路狀態(tài)就是最佳測量狀態(tài)。
[0045]此模塊接口清晰，每次設(shè)置后只要重復(fù)調(diào)用一次該接口即可，復(fù)用性好，對原有軟件代碼的修改也明確簡單，并且該模塊采用三個浮點數(shù)進(jìn)行簡單運算，運行時間相對于硬件設(shè)置可以忽略不計。
[0046]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種頻譜分析儀的波浪式整機增益分配方法，其特征是，包括如下步驟: 步驟(1):對頻譜分析儀射頻與中頻電路中的增益單元進(jìn)行分析，分析增益單元能夠分配的最大增益，根據(jù)能夠分配的最大增益為每個增益單元設(shè)置需要分配的增益； 步驟(2):根據(jù)步驟(1)的需要分配的增益對第一個增益單元進(jìn)行設(shè)置； 步驟(3):對增益單元進(jìn)行設(shè)置后，開始對所設(shè)置的增益單元進(jìn)行增益數(shù)據(jù)修正分析；得到分析后決定給增益單元自身分配的增益和決定傳遞給下一增益單元的新的增益誤差; 步驟(4):判斷是否還有增益單元未設(shè)置，若是就設(shè)置下一個增益單元，返回步驟(3);若否，結(jié)束。2.如權(quán)利要求1所述的一種頻譜分析儀的波浪式整機增益分配方法，其特征是，所述步驟(1)分析增益單元能夠分配的最大增益，是因為各個增益單元的能力不同，防止各個增益單元分配出現(xiàn)重大偏差。3.如權(quán)利要求1所述的一種頻譜分析儀的波浪式整機增益分配方法，其特征是，所述步驟(3)的步驟為: 判斷當(dāng)前已分配的增益誤差與步驟(1)需要分配的增益加和是否超出本增益單元能分配的最大增益； 若超出，則決定給增益單元自身分配的增益即為本增益單元能分配的最大增益，并將增益誤差修正為第一新的增益誤差；第一新的增益誤差即決定傳遞給下一增益單元的新的增益誤差； 第一新的增益誤差=(當(dāng)前已分配的增益誤差+步驟(1)需要分配的增益)_本增益單元能分配的最大增益。4.如權(quán)利要求3所述的一種頻譜分析儀的波浪式整機增益分配方法，其特征是， 若未超出，則決定給增益單元自身分配的增益即為:當(dāng)前已分配的增益誤差與步驟(1)需要分配的增益加和；并將增益誤差修正為第二新的增益誤差；第二新的增益誤差即決定傳遞給下一增益單元的新的增益誤差； 第二新的增益誤差=本增益單元實際分配的增益_(當(dāng)前已分配的增益誤差+步驟(1)需要分配的增益)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種頻譜分析儀的波浪式整機增益分配方法，步驟如下：對頻譜分析儀射頻與中頻電路中的增益單元進(jìn)行分析，分析增益單元能夠分配的最大增益，根據(jù)能夠分配的最大增益為每個增益單元設(shè)置需要分配的增益；根據(jù)需要分配的增益對第一個增益單元進(jìn)行設(shè)置；對增益單元進(jìn)行設(shè)置后，開始對所設(shè)置的增益單元進(jìn)行增益數(shù)據(jù)修正分析；得到分析后決定給增益單元自身分配的增益和決定傳遞給下一增益單元的新的增益誤差；判斷是否還有增益單元未設(shè)置，若是就設(shè)置下一個增益單元，返回上一步驟；若否，結(jié)束。它通過動態(tài)修正各增益單元的分配，分析待分配增益與硬件增益資源之間的關(guān)系，盡量將增益分配通過硬件實現(xiàn)，避免增益壓縮，提高測量準(zhǔn)確性。
【IPC分類】G01R23/16
【公開號】CN105353213
【申請?zhí)枴緾N201510938962
【發(fā)明人】馬風(fēng)軍, 鄧旭亮, 任水生
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月15日