專利名稱：一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)測(cè)量技術(shù)，更確切地說(shuō)涉及一種通(信)道增益及增益誤差、通(信)道延遲(相位)、相位誤差的自動(dòng)測(cè)量方法。通過(guò)本發(fā)明的處理方法，可以在不提高測(cè)試設(shè)備速度和精度的條件下，提高測(cè)試結(jié)果的精度。
在現(xiàn)有的電子測(cè)量中，一般需使用性能遠(yuǎn)高于被測(cè)器件的測(cè)試設(shè)備實(shí)施測(cè)試，由于測(cè)試設(shè)備的速度及精度有一定的局限，使得測(cè)量的精度受到限制；同時(shí)，當(dāng)被測(cè)器件工作于高頻領(lǐng)域時(shí)，測(cè)試其振幅、相位等需要更高的采樣速度，一方面難以找到這樣的儀器及設(shè)備，另一方面大大增加了測(cè)試費(fèi)用。
如在測(cè)試信號(hào)的振幅時(shí)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試精度需要一定的過(guò)采樣及模數(shù)(ADC)轉(zhuǎn)換的精度，例如受測(cè)器件工作于100MHz，當(dāng)需要的測(cè)試精度在1％以內(nèi)時(shí)，則需要約6～7比特的ADC轉(zhuǎn)換精度，ADC的采樣速率約為64×100MHz，即6.4GSPS。
同樣，當(dāng)被測(cè)試的兩個(gè)通道(或稱信道)的相位誤差精度為1ns時(shí)，測(cè)試設(shè)備中ADC的采樣速率至少為幾十GSPS，才能夠保證測(cè)試的精度要求。
從以上分析可知，雖然測(cè)試設(shè)備對(duì)于任何要求內(nèi)的信號(hào)都可以完成測(cè)試目的，但由于測(cè)試設(shè)備是面向任意信號(hào)的測(cè)試，所以測(cè)試設(shè)備的所有性能，包括精度及速度、測(cè)試信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)質(zhì)量等必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于被測(cè)器件、優(yōu)于被測(cè)器件指標(biāo)的要求，才能夠?qū)崿F(xiàn)比較準(zhǔn)確的測(cè)量。
圖2所示是利用差分結(jié)構(gòu)測(cè)試振幅(增益)誤差的測(cè)試配置與基本原理，利用兩個(gè)信號(hào)的差進(jìn)行增益誤差計(jì)算。包括測(cè)試信號(hào)發(fā)生器、被測(cè)的兩個(gè)通道-通道1與通道2和測(cè)試設(shè)備。測(cè)試信號(hào)同時(shí)送入被測(cè)的兩個(gè)通道及測(cè)試設(shè)備，兩個(gè)通道的輸出信號(hào)在減法器中作減法，而獲得兩個(gè)通道的增益誤差。測(cè)試設(shè)備接收測(cè)試輸入信號(hào)與經(jīng)過(guò)精密放大后的兩個(gè)通道的增益誤差信號(hào)，通過(guò)比較及處理，而獲得被測(cè)的兩個(gè)通道間的增益誤差。
通道間增益誤差計(jì)算可通過(guò)將兩個(gè)通道的輸出信號(hào)幅度相減，再經(jīng)精密放大后測(cè)量，但是由于通道間相位誤差的存在，使得振幅的測(cè)量精度受到制約。由于信號(hào)本身的相位誤差、模擬減法器的精度及放大(增益GAIN)電路精度等原因，會(huì)極大地限制測(cè)試精度。
對(duì)于同樣的輸入數(shù)據(jù)，不同通道在響應(yīng)中，不同延遲即構(gòu)成輸出的相位誤差。如圖6所示，輸入數(shù)據(jù)為INPUT，通道I與通道Q的兩個(gè)輸出信號(hào)分別為CHI_OUTPUT和CHQ_OUTPUT，GD為通道的響應(yīng)延遲，TPE為兩個(gè)通道間響應(yīng)延遲的誤差?？梢哉J(rèn)為，通道間的相位誤差主要由集成電路制造中的不確定因素造成的，其影響為隨機(jī)的，因相位誤差使集成芯片產(chǎn)品的成品率降低；相位誤差可以通過(guò)器件匹配控制在一定范圍內(nèi)；當(dāng)器件的通道匹配不能夠?qū)⑾辔徽`差控制在精度要求內(nèi)時(shí)，需要進(jìn)行精確的測(cè)量與篩選。
圖3所示是對(duì)模擬信號(hào)的抽樣(量化)示意。Tsignal是一個(gè)信號(hào)周期，Tsample是一個(gè)抽樣周期，從圖中可以看到，對(duì)一模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣，可以獲得相關(guān)的振幅信息和相位信息。但是在某些情況下，誤差較大。
為了降低信號(hào)在量化過(guò)程中的誤差，通常采用的一種方法是在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)增加采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)，這種方法，稱為過(guò)采樣，主要應(yīng)用在信號(hào)頻率低的場(chǎng)合。當(dāng)模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)的采樣頻率及量化精度提高后，利用過(guò)采樣技術(shù)可以獲得精度較高的信號(hào)振幅及相位信息。例如被測(cè)信號(hào)為100KHZ，ADC的量化精度為12比特，采樣速度為50MSPS，則實(shí)際可以達(dá)到的測(cè)試精度為0.1％。如當(dāng)信號(hào)頻率與抽樣頻率存在整數(shù)關(guān)系時(shí)，一個(gè)周期內(nèi)的采樣與下一個(gè)周期內(nèi)的采樣，其相位是相同的，就會(huì)導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)存在大的偏差。
但在高頻信號(hào)的條件下，利用現(xiàn)有測(cè)試設(shè)備實(shí)現(xiàn)精確的振幅及相位測(cè)試是很困難的。如假定測(cè)試信號(hào)頻率為10MHz，要求測(cè)試的正弦波振幅精度為0.1％，若要滿足測(cè)試信號(hào)在多個(gè)信道中增益匹配的條件，測(cè)試設(shè)備中ADC的轉(zhuǎn)換精度則需要在10比特以上，采樣速率在1.5GSPS左右。因此，在高頻信號(hào)的條件下，通常采用將X個(gè)信號(hào)周期內(nèi)采樣點(diǎn)的相位均等分布的方法，由于采樣的相位在X個(gè)信號(hào)周期內(nèi)各不相同，如果信號(hào)在各個(gè)周期內(nèi)的變化小，則利用數(shù)字處理的方法，可以獲得較高的測(cè)試精度。
本發(fā)明方法的基本思想是利用信號(hào)周期性的特點(diǎn)，使用一般的測(cè)試設(shè)備對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行多周期的過(guò)采樣，對(duì)采樣結(jié)果在數(shù)字域進(jìn)行不失真的運(yùn)算，利用數(shù)字域進(jìn)行振幅測(cè)量、通道增益測(cè)量、信號(hào)的相位測(cè)量及通道間相位誤差的測(cè)量，從而得到各測(cè)量結(jié)果。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是這樣的，一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于包括以下處理步驟A.由周期性信號(hào)發(fā)生器向被測(cè)通道輸送周期性模擬信號(hào)，被測(cè)通道輸出的模擬信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，送數(shù)字信號(hào)處理器；B.數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)N個(gè)周期內(nèi)的采樣、量化結(jié)果進(jìn)行折疊，通過(guò)相位的均勻分布，等效為一個(gè)周期內(nèi)的超過(guò)采樣；C.由數(shù)字信號(hào)處理器中的通道增益處理模塊、通道增益誤差處理模塊、通道延遲處理模塊及通道相位誤差處理模塊分別對(duì)該等效的超過(guò)采樣數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通道增益、通道增益誤差、通道延遲及通道相位誤差計(jì)算。
所述步驟A中還包括在模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)與數(shù)字信號(hào)處理器之間增加一個(gè)FIR數(shù)字濾波器，該FIR數(shù)字濾波器的幅頻響應(yīng)對(duì)應(yīng)于單頻測(cè)量信號(hào)是一個(gè)常數(shù)，該FIR數(shù)字濾波器的相位響應(yīng)是線性的，對(duì)應(yīng)于單頻測(cè)量信號(hào)是一個(gè)常數(shù)。
所述步驟A中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，是對(duì)應(yīng)每一個(gè)測(cè)量通道設(shè)置一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
所述步驟A中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，是對(duì)應(yīng)全部測(cè)量通道設(shè)置一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
所述步驟B的采樣折疊，進(jìn)一步包括以下處理步驟b1.設(shè)置正峰(PosPeak)及負(fù)峰(NegPeak)數(shù)據(jù)寄存器，并將正峰(PosPeak)及負(fù)峰(NegPeak)數(shù)據(jù)寄存器置為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出中間值MidValue；b2.設(shè)一個(gè)周期內(nèi)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)的采樣個(gè)數(shù)為M，并對(duì)一計(jì)數(shù)器置數(shù)M；b3.取一個(gè)新的輸入數(shù)據(jù)(New Input Data)，當(dāng)該輸入數(shù)據(jù)大于正峰時(shí)，讓該輸入數(shù)據(jù)替代正峰數(shù)據(jù)寄存器中的原有值，當(dāng)該輸入數(shù)據(jù)小于負(fù)峰時(shí)，讓該輸入數(shù)據(jù)替代負(fù)峰數(shù)據(jù)寄存器中的原有值，對(duì)于小于正峰但大于負(fù)峰的輸入數(shù)據(jù)不進(jìn)行操作；b4.對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行減1操作，并返回執(zhí)行步驟b3、b4，直至計(jì)數(shù)器M等于0時(shí)結(jié)束。
所述步驟C中，由所述通道增益處理模塊，通過(guò)將采樣結(jié)果逐個(gè)比較的方法找出正峰值和負(fù)峰值，再計(jì)算出振幅值；由所述的通道增益誤差處理模塊在通道增益處理模塊計(jì)算出的增益基礎(chǔ)上，通過(guò)比較兩個(gè)通道最大振幅得出兩個(gè)通道的增益誤差。
所述步驟C中通道相位處理模塊及通道相位誤差處理模塊的處理進(jìn)一步包括以過(guò)采樣方式對(duì)固定頻率的兩個(gè)通道的正弦波輸出信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)；在采樣周期為T(mén)sample，兩個(gè)正弦波輸出信號(hào)過(guò)零點(diǎn)之間(TE)存在n個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)，計(jì)算通道相位誤差為n×Tsample。
所述的計(jì)算相位和相位誤差，進(jìn)一步包括(1)對(duì)兩個(gè)通道的輸出信號(hào)同時(shí)進(jìn)行采樣；(2)將每一個(gè)周期中兩個(gè)通道的采樣數(shù)據(jù)按照采樣順序分別存放在兩個(gè)堆棧寄存器中，每個(gè)通道每一個(gè)周期建立一個(gè)堆棧寄存器，兩個(gè)同周期的堆棧寄存器的相同地址處存儲(chǔ)相同采樣時(shí)間時(shí)的采樣數(shù)據(jù)；(3)通過(guò)對(duì)堆棧寄存器中數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排序，尋找到兩個(gè)通道信號(hào)的峰值，并通過(guò)求峰值的平均數(shù)值得到信號(hào)過(guò)零點(diǎn)的輸入數(shù)據(jù)；(4)在堆棧寄存器的數(shù)據(jù)中尋找過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)一個(gè)通道一個(gè)周期的過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)的地址進(jìn)行標(biāo)記，和將另一通道相同周期的該地址中的數(shù)據(jù)標(biāo)記為過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)；(5)對(duì)數(shù)據(jù)的極性進(jìn)行計(jì)算；(6)以一個(gè)通道過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)的地址為起始地址，以同一時(shí)間采樣的另外一個(gè)通道的數(shù)據(jù)作為該通道的起始地址，讀出該起始地址內(nèi)數(shù)據(jù)的極性；(7)數(shù)據(jù)極性為正，將兩個(gè)通道起始地址中的數(shù)據(jù)數(shù)值加1，并在各自通道各周期內(nèi)尋找與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，并分別存放在對(duì)應(yīng)通道新堆棧寄存器中起始地址的位置加1處，連續(xù)操作直至將數(shù)據(jù)排列到正峰值，在數(shù)據(jù)極性為負(fù)時(shí)，將數(shù)據(jù)排列到負(fù)峰值；(8)將數(shù)據(jù)按照相反的極性進(jìn)行遞增或遞減排列；(9)重復(fù)執(zhí)行步驟(7)、(8)，直至將兩個(gè)通道的全部數(shù)據(jù)按照新的順序排列存放到新的堆棧寄存器內(nèi)；(10)尋找兩個(gè)通道采樣信號(hào)的峰值，通過(guò)求峰值的平均數(shù)值得到信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)；(11)利用重建后兩個(gè)過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)在堆棧寄存器中的相對(duì)地址n，計(jì)算信道延遲及相位誤差。
所述步驟(5)中對(duì)數(shù)據(jù)的極性進(jìn)行計(jì)算進(jìn)一步包括對(duì)數(shù)據(jù)按照地址遞增的順序進(jìn)行微分運(yùn)算，在結(jié)果為正時(shí)標(biāo)志數(shù)據(jù)極性為正，在結(jié)果為負(fù)時(shí)標(biāo)志數(shù)據(jù)極性為負(fù)；對(duì)于處于極性轉(zhuǎn)換之間的數(shù)據(jù)，按照峰值的差距及采樣的步長(zhǎng)決定其極性，當(dāng)前一個(gè)采樣的時(shí)間與采樣周期之和小于1/4周期，則數(shù)據(jù)的極性與前一個(gè)采樣的相同，否則則讓極性與之相反。
所述的步驟(11)進(jìn)一步包括計(jì)算采樣單位間隔為T(mén)unit，為T(mén)unit＝Tsignal/(M×N)，M是每個(gè)采樣周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)、Tsignal為采樣周期時(shí)間，N為采樣周期；計(jì)算相位誤差TPE為T(mén)PE＝n×Tunit。
所述步驟C中通道延遲模塊及通道相位誤差處理模塊的處理進(jìn)一步包括以一個(gè)通道正弦波輸出信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)為時(shí)間基準(zhǔn)，測(cè)量該時(shí)間基準(zhǔn)時(shí)該另外一個(gè)通道正弦波輸出信號(hào)的幅度ΔV；根據(jù)兩個(gè)通道正弦波輸出信號(hào)的固定頻率特征，獲得兩個(gè)通道正弦波輸出信號(hào)過(guò)零點(diǎn)之間的時(shí)間差。
所述的獲得兩個(gè)通道正弦波輸出信號(hào)過(guò)零點(diǎn)之間的時(shí)間差，是在尋找到一個(gè)I通道的過(guò)零點(diǎn)并作為參考，直接利用數(shù)學(xué)方法計(jì)算另一通道Q的相位誤差tPE，在tPE為正時(shí)，Q通道相位超前I通道；在tPE為負(fù)時(shí)，Q通道相位落后I通道。
還包括針對(duì)兩個(gè)通道的增益不一致進(jìn)行歸一化調(diào)整。
所述的利用數(shù)學(xué)方法計(jì)算及歸一化調(diào)整包括如下處理步驟(1)分別取通道I及通道Q的正、負(fù)峰值；(2)分別計(jì)算通道I、通道Q的振幅A(I)、A(Q)，為通道正峰值與負(fù)峰值的差值，并計(jì)算增益補(bǔ)償系數(shù)，為通道I、通道Q振幅的比值；(3)分別計(jì)算通道I、通道Q的過(guò)零點(diǎn)，為通道正峰與負(fù)峰差值的二分之一；(4)取與通道I過(guò)零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的通道Q的振幅值，和取與通道Q過(guò)零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的通道I的振幅值；(5)計(jì)算I、Q通道歸一化振幅誤差，分別為通道I過(guò)零點(diǎn)減去通道Q振幅值與增益補(bǔ)償系數(shù)的乘積，通道Q過(guò)零點(diǎn)減去通道I振幅值與增益補(bǔ)償系數(shù)的乘積；(6)分別計(jì)算I、Q通道相位，及通過(guò)對(duì)I、Q通道相位求平均獲得相位誤差。
還包括設(shè)置一個(gè)執(zhí)行次數(shù)i，在i小于等于所需要的重復(fù)次數(shù)時(shí)，重復(fù)i次執(zhí)行所述的計(jì)算與歸一化處理步驟。
在進(jìn)行信道延遲和信道相位誤差測(cè)量時(shí)，需要在算法中實(shí)現(xiàn)從多周期過(guò)采樣量化到單周期超過(guò)采樣量化的轉(zhuǎn)換，將周期性信號(hào)在數(shù)字域重建單周期樣本，利用重建后樣本的數(shù)據(jù)相對(duì)地址計(jì)算信道延遲和相位誤差。
從多周期過(guò)采樣量化到單周期超過(guò)采樣量化的轉(zhuǎn)換是先對(duì)被測(cè)信號(hào)分別進(jìn)行過(guò)采樣，采樣數(shù)據(jù)各自依次存儲(chǔ)在兩個(gè)數(shù)字堆棧中，同一時(shí)間的采樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)位置，然后以基準(zhǔn)通道信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)為準(zhǔn)重組排序成為單周期超過(guò)采樣樣本。測(cè)量的起始和結(jié)束，可以由同一個(gè)信號(hào)作觸發(fā)控制，從而不需要對(duì)觸發(fā)電路作更加精密的控制。
通過(guò)兩個(gè)超過(guò)采樣樣本的過(guò)零點(diǎn)的存儲(chǔ)器地址，可以計(jì)算出兩者之間的相位差；或者是通過(guò)對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)通道的過(guò)零點(diǎn)的被測(cè)信道的數(shù)據(jù)數(shù)值計(jì)算相位誤差，在后一種方法中，需對(duì)兩個(gè)超過(guò)采樣樣本進(jìn)行增益的歸一化調(diào)整。
對(duì)多信道測(cè)試信號(hào)的量化可以使用多個(gè)ADC同步進(jìn)行，也可以共用一個(gè)ADC；兩種方法對(duì)于增益和增益誤差的測(cè)試精度無(wú)影響；對(duì)于相位和相位誤差的測(cè)試，則前者精度較高，后者精度較低。
在數(shù)字處理前端，增加一個(gè)數(shù)字濾波器對(duì)采樣信號(hào)先行處理，以降低噪聲的影響，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。
為排除測(cè)試過(guò)程中各種可能的偶然因素，提高測(cè)試準(zhǔn)確度，采用自動(dòng)多次重復(fù)測(cè)量，計(jì)算其平均值。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于不需要提高設(shè)備的速度和精度，但可以達(dá)到較高的測(cè)量精度。
本發(fā)明方法中的信道增益測(cè)量模塊、信道增益誤差測(cè)量模塊，其測(cè)量的精度與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的特性有關(guān)，當(dāng)測(cè)量用輸入信號(hào)的頻率較低時(shí)，測(cè)量的精度較高，可以達(dá)到1ppm以上；當(dāng)測(cè)量用輸入信號(hào)的頻率較高時(shí)，測(cè)量的精度較低，可以達(dá)到1％以上。
本發(fā)明方法中的通道延遲測(cè)量模塊、通道相位誤差測(cè)量模塊，其測(cè)量的精度與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的特性及測(cè)量用輸入信號(hào)的頻率有關(guān)，當(dāng)測(cè)量用輸入信號(hào)的頻率不變時(shí)，ADC的精度越高則測(cè)量的精度越高；當(dāng)ADC的精度不變時(shí)，測(cè)量用輸入信號(hào)的頻率越高則測(cè)量的精度越高。
測(cè)試的配置與原理如同

圖1或圖2，所不同的是信號(hào)源應(yīng)該是能夠產(chǎn)生周期性信號(hào)的測(cè)試信號(hào)發(fā)生器，測(cè)試儀用的是內(nèi)含等效超過(guò)采樣算法的儀器。
圖4所示是利用多周期(X)過(guò)采樣實(shí)現(xiàn)的精確測(cè)量波形示意圖，圖中，周期信號(hào)Tsignal，該正弦波信號(hào)頻率表示為Fsine，采樣信號(hào)Tsample，采樣信號(hào)頻率表示為Fsample，是將X個(gè)信號(hào)周期Tsignal內(nèi)(X×T)采樣點(diǎn)的相位均等分布，由于采樣的相位在X個(gè)信號(hào)周期內(nèi)各不相同，如果信號(hào)在各個(gè)周期內(nèi)的變化小，則利用數(shù)字處理的方法，對(duì)X個(gè)周期內(nèi)的量化結(jié)果進(jìn)行折疊，由于相位的均勻分布，可以等效為一個(gè)周期T內(nèi)的超過(guò)采樣，Tunit＝Fsample/Fsine×X，這種方法可以在頻率較高的場(chǎng)合獲得較高的測(cè)試精度。
參見(jiàn)圖5，是實(shí)現(xiàn)信號(hào)振幅精確測(cè)量的流程框圖。
步驟501，將模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出擺幅的中間值MidValue存入正峰、負(fù)峰數(shù)據(jù)寄存器中，PosPeak＝MidValue，NegPeak＝MidValue；步驟502，設(shè)一個(gè)周期內(nèi)ADC的采樣個(gè)數(shù)為M，將一計(jì)數(shù)器置成該數(shù)M；步驟503，判斷M是否為0，當(dāng)M＝0時(shí)執(zhí)行步驟511，當(dāng)M不等于0時(shí)執(zhí)行步驟504；步驟504，取一個(gè)新的輸入數(shù)據(jù)(New Input Data)；步驟505，判斷該新的輸入數(shù)據(jù)是否大于正峰(PosPeak)，當(dāng)新的輸入數(shù)據(jù)大于正峰時(shí)執(zhí)行步驟506，當(dāng)新的輸入數(shù)據(jù)不大于正峰時(shí)執(zhí)行步驟5D7；步驟506，在新的輸入數(shù)據(jù)大于正峰時(shí)讓新的輸入數(shù)據(jù)替代正峰數(shù)據(jù)寄存器中的原有值，New Input Data＝PosPeak，并執(zhí)行步驟509；步驟507，當(dāng)新的輸入數(shù)據(jù)小于正峰則進(jìn)一步判斷該新的輸入數(shù)據(jù)是否小于負(fù)峰(NegPeak)，低于負(fù)峰執(zhí)行步驟508，不低于負(fù)峰執(zhí)行步驟509；步驟508，在新的輸入數(shù)據(jù)低于負(fù)峰時(shí)讓新的輸入數(shù)據(jù)替代負(fù)峰數(shù)據(jù)寄存器中的原有值，New Input Data＝NegPeak，并執(zhí)行步驟509；步驟509，將低于正峰但高于負(fù)峰的新的輸入數(shù)據(jù)存入序列存儲(chǔ)器中，和將高于正峰、低于負(fù)峰的輸入數(shù)據(jù)分別以正峰、負(fù)峰存入序列存儲(chǔ)器中；步驟510，讓M＝M-1，并返回步驟503執(zhí)行。
步驟511，當(dāng)M＝0時(shí)，進(jìn)入孔徑處理器進(jìn)行孔徑效應(yīng)處理，和進(jìn)入采樣重疊處理器對(duì)采樣折疊后發(fā)生的ADC采樣時(shí)間互相重疊的現(xiàn)象進(jìn)行處理。本步驟可以選擇操作。
設(shè)定振幅測(cè)量中允許的誤差為3，允許的測(cè)量周期為N個(gè)，則abs(sin(ω(t+tsample))-sin(ωt))＜3abs(sin(ωt-tsample)-sin(ωt))＜3一個(gè)周期內(nèi)ADC的采樣個(gè)數(shù)M=2tsignaltsample×N]]>上述公式表明，測(cè)量誤差決定ADC的精度，測(cè)量的周期及誤差決定ADC的采樣頻率。
在振幅和增益誤差的測(cè)量中，先進(jìn)行振幅測(cè)量計(jì)算，是通過(guò)上述步驟將采樣結(jié)果存入存儲(chǔ)器，再對(duì)采樣結(jié)果進(jìn)行增益算法計(jì)算，采用逐個(gè)比較的方法找出正峰值和負(fù)峰值，再計(jì)算出振幅值，計(jì)算出增益。
增益誤差是在計(jì)算出增益的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，通過(guò)兩個(gè)信道最大振幅的比較得出。
圖7所示，對(duì)于固定頻率的兩個(gè)正弦波輸出信號(hào)信道I與信道Q，測(cè)量其相位誤差可以有兩種方法以過(guò)采樣方式對(duì)正弦波過(guò)零點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，如采樣周期為T(mén)sample，若在兩個(gè)正弦波過(guò)零點(diǎn)(TE)之間有n個(gè)采樣點(diǎn)存在，則其相位誤差為n×Tsample；以一個(gè)正弦波信道Q的過(guò)零點(diǎn)為基準(zhǔn)，測(cè)量此時(shí)另外一個(gè)正弦波信道I的幅度ΔV，從固定頻率特征等方面獲得兩個(gè)正弦波過(guò)零點(diǎn)之間的時(shí)間差TE。
可以采用從過(guò)零點(diǎn)處或從峰值處測(cè)量相位誤差。上述兩種方法均采用從過(guò)零點(diǎn)處測(cè)量相位誤差，相對(duì)從峰值處測(cè)量容易。從下面的公式可以看出，從峰值處測(cè)量相位誤差，除需要有與過(guò)零點(diǎn)處相同的ADC轉(zhuǎn)換率外，還需要有更高的精度。
在過(guò)零點(diǎn)處有ΔV＝sin(2πfsignal(t+Tsample))sin(2πfsignalt)＝1＝2πfsignalTsampleΓ=TsampleTsignal;]]>
在峰值處有ΔV＝sin(2πfsignal(t+Tsample))sin(2πfsignalt)-0＝2πfsignalTsampleΓ=TsampleTsignal.]]>本發(fā)明對(duì)于相位和相位誤差的計(jì)算算法，則先要進(jìn)行超過(guò)采樣樣本的生成，具體方法是對(duì)兩個(gè)信道CHANNEL I、CHANNEL Q同時(shí)進(jìn)行采樣，將每一個(gè)周期的采樣數(shù)據(jù)按圖8所示的堆棧寄存器結(jié)構(gòu)存放，如周期N、周期N+1，兩個(gè)堆棧寄存器的相同地址如D0、D1…，代表相同的采樣時(shí)間，形成一個(gè)通道、一個(gè)周期、一個(gè)堆棧寄存器的結(jié)構(gòu)。
將一個(gè)周期內(nèi)的M個(gè)采樣點(diǎn)按照采樣順序存放，N個(gè)周期的數(shù)據(jù)作M×N次處理。
然后對(duì)堆棧寄存器中數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排序，從前述的尋找峰值的方法(將大于正峰及小于負(fù)峰的輸入數(shù)據(jù)定為midvalue，和保存位于正峰與負(fù)峰間的輸入數(shù)據(jù))，可以尋找到兩個(gè)通道信號(hào)的峰值。通過(guò)求峰值的平均數(shù)值得到信號(hào)過(guò)零點(diǎn)的輸入數(shù)據(jù)。Vcz(i)=PosPeaki+NegPeaki2]]>VCZ=Σi=110VCZ(i)]]>如圖9所示，在數(shù)據(jù)中尋找過(guò)零點(diǎn)，假定在I信道的第N個(gè)周期的地址D1中的數(shù)據(jù)為過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)，則將其表示為ADDI[base]，與之相對(duì)應(yīng)的第N個(gè)周期具有相同地址D1的Q信道的數(shù)據(jù)則表示為ADDQ[base]。
下面對(duì)數(shù)據(jù)的極性進(jìn)行計(jì)算。
(1)對(duì)數(shù)據(jù)按照地址遞增的順序進(jìn)行微分運(yùn)算，如結(jié)果為正，則標(biāo)志數(shù)據(jù)極性為正；否則為負(fù)。
(2)對(duì)于處于極性轉(zhuǎn)換之間的數(shù)據(jù)，按照峰值的差距及采樣的步長(zhǎng)決定其極性。當(dāng)前一個(gè)采樣的時(shí)間與采樣周期之和小于1/4個(gè)周期，則極性與前一個(gè)采樣相同，否則，相反。
如圖10所示，以ADDI[base]和ADDQ[base]為基準(zhǔn)，將兩個(gè)信道的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排序。上半部分是信道I的數(shù)據(jù)重建，下半部分是信道Q的數(shù)據(jù)重建，上、下部分中左側(cè)是重組前的堆棧寄存器結(jié)構(gòu)，右側(cè)是重組后的堆棧寄存器結(jié)構(gòu)。
(1)ADDI[base]和ADDQ[base]地址D1的數(shù)據(jù)搬到新寄存器的起始地址處，將此地址標(biāo)記為ADD
；(2)讀出地址ADDI[base]和ADDQ[base]中數(shù)據(jù)的極性；(3)如果極性為正，將ADDI[base]和ADDQ[base]中的數(shù)據(jù)數(shù)值加1，在各自通道各周期內(nèi)尋找與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，如I通道N+k周期中地址D3內(nèi)的數(shù)據(jù)，和Q通道N+p周期中地址D15內(nèi)的數(shù)據(jù)，分別存放在I、Q通道新堆棧寄存器中起始地址的位置加1處，如D2處；如果有多個(gè)相同極性和數(shù)值的數(shù)據(jù)，則對(duì)新堆棧寄存器中的地址依次加1，將它們的數(shù)據(jù)分別存放在新寄存器內(nèi)的這些地址中；(4)如果數(shù)據(jù)極性為正，數(shù)據(jù)排列到正峰值；如果數(shù)據(jù)極性為負(fù)，數(shù)據(jù)排列到負(fù)峰值；(5)將數(shù)據(jù)按照相反的極性進(jìn)行遞增或遞減排列；(5)按照以上方法將數(shù)據(jù)存放在新的堆棧寄存器內(nèi)，直至數(shù)據(jù)全部按照新的順序排列后結(jié)束。
完成數(shù)據(jù)重組后，進(jìn)行相位及相位誤差的計(jì)算。
參見(jiàn)圖11，如果Q信道的相位滯后于I信道的相位，Q信道的過(guò)零點(diǎn)出現(xiàn)在casel的位置，計(jì)算ADDI[base]和VCZ(Q)之間的相對(duì)地址n的大小，則可以得到Q滯后于I的相位。
如果Q信道的相位超前于I信道的相位，Q信道的過(guò)零點(diǎn)出現(xiàn)在case2的位置，計(jì)算ADDI[base]和VCZ(Q)之間的相對(duì)地址n-1的大小，則可以得到Q滯后于I的相位。
假設(shè)一個(gè)周期內(nèi)采樣點(diǎn)為M個(gè)，N個(gè)周期內(nèi)采樣數(shù)據(jù)的相位各不相同，由于總的采樣點(diǎn)為M×N個(gè)，可以認(rèn)為采樣點(diǎn)之間的間隔是均勻的。設(shè)周期時(shí)間為T(mén)signal，則可以簡(jiǎn)單的計(jì)算出單位間隔TunitTunit＝Tsignal/(M×N)相位誤差可以計(jì)算為T(mén)PE＝n×Tunit圖12中所示為數(shù)據(jù)重建后的波形示意圖，上半部分是信道Q滯后于信道I的波形，下半部分是信道Q超前于信道I的波形。
計(jì)算相位誤差的另一種方法，是在尋找到一個(gè)信道的過(guò)零點(diǎn)后，可以直接利用數(shù)學(xué)的方法對(duì)相位誤差進(jìn)行計(jì)算。
假定相位誤差為tPE以I信道的過(guò)零點(diǎn)VCZ(I)為參考，此時(shí)Q信道的數(shù)據(jù)數(shù)值ΔV＝AMP(Q)_ICZ，則Asin(2πfsignaltPE)＝AMP(Q)_ICZ-VCZ(I)A×(2πfsignaltPE)＝AMP(Q)_ICZ-VCZ(I)當(dāng)tPE為正時(shí)，Q信道相位超前I信道；當(dāng)tPE為負(fù)時(shí)，Q信道相位落后I信道。
使用這種方法時(shí)，由于兩個(gè)信道的增益不一致會(huì)導(dǎo)致一定的誤差，因此，需要針對(duì)增益進(jìn)行歸一化調(diào)整。
顯然，由于使用超過(guò)采樣算法，以上兩種方法都可以準(zhǔn)確地測(cè)量相位和相位誤差。
參見(jiàn)圖13，利用計(jì)算方法獲得相位誤差，全部的計(jì)算過(guò)程如下步驟131，取信道I的峰值，正峰PosPeak(I)，負(fù)峰NegPeak(I)，取信道Q的峰值，正峰PosPeak(Q)，負(fù)峰NegPeak(Q)；步驟132，計(jì)算信道I的振幅A(I)，A(I)＝PosPeak(I)-NegPeak(I)，計(jì)算信道Q的振幅A(Q)，A(Q)＝PosPeak(Q)-NegPeak(Q)，計(jì)算增益補(bǔ)償系數(shù)GainCopm，GainCopm＝A(I)/A(Q)；步驟133，計(jì)算信道I的過(guò)零點(diǎn)，Icz＝(PosPeak(I)-NegPeak(I))/2，計(jì)算信道Q的過(guò)零點(diǎn)，Qcz＝(PosPeak(Q)-NegPeak(Q))/2；
步驟134，取與信道I過(guò)零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信道Q的值A(chǔ)MP(Q)_Icz，取與信道Q過(guò)零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信道I的值A(chǔ)MP(I)_Qcz步驟135，計(jì)算歸一化振幅誤差，AMPError_Icz＝Vcz(I)-AMP(Q)_Qcz×GainCopmAMPError_Qcz＝Vcz(Q)-AMP(I)_Qcz/GainCopm步驟136，計(jì)算相位誤差，Δt1＝arcsin(AMPError_Icz)/2πfsignal)Δt2＝arcsin(AMPError_Qcz)/2πfsignal)Δt(i)＝(Δt1+Δt2)/2步驟137，設(shè)置一個(gè)重復(fù)執(zhí)行上述步驟的次數(shù)i，如果i＜＝10則進(jìn)行重復(fù)直到i＝0時(shí)結(jié)束，i根據(jù)需要設(shè)置；否則，取平均值并結(jié)束。
在測(cè)試過(guò)程中，存在著測(cè)量?jī)x器的誤差、系統(tǒng)誤差和不可預(yù)見(jiàn)的偶然誤差等，為排除測(cè)試過(guò)程中各種可能的偶然因素，提高測(cè)試準(zhǔn)確度，采用自動(dòng)多次重復(fù)測(cè)量，計(jì)算其平均值。
為了增加測(cè)量的準(zhǔn)確性，降低燥聲的影響，需要利用數(shù)字濾波器對(duì)采樣的信號(hào)先進(jìn)行處理。數(shù)字濾波器的系數(shù)是浮點(diǎn)的，因此對(duì)數(shù)據(jù)的精度不產(chǎn)生影響；數(shù)字濾波器的相位是線性的，對(duì)于一個(gè)固定頻率的測(cè)試信號(hào)，其相位響應(yīng)為一個(gè)常數(shù)；對(duì)一個(gè)固定頻率的測(cè)試信號(hào)，其幅頻響應(yīng)為一個(gè)常數(shù)。
數(shù)字濾波器需要對(duì)50Hz-60Hz的電源噪聲及其諧波和高頻噪聲進(jìn)行抑制。同時(shí)，由于數(shù)字濾波器需要有一個(gè)初始化階段，因此，前面Y(開(kāi)始的Y個(gè)輸出)個(gè)TAP(數(shù)字濾波器的階數(shù))的數(shù)據(jù)需要丟棄，但是不影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。
權(quán)利要求
1.一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于包括以下處理步驟A.由周期性信號(hào)發(fā)生器向被測(cè)通道輸送周期性模擬信號(hào)，被測(cè)通道輸出的模擬信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，送數(shù)字信號(hào)處理器；B.數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)N個(gè)周期內(nèi)的采樣、量化結(jié)果進(jìn)行折疊，通過(guò)相位的均勻分布，等效為一個(gè)周期內(nèi)的超過(guò)采樣；C.由數(shù)字信號(hào)處理器中的通道增益處理模塊、通道增益誤差處理模塊、通道延遲處理模塊及通道相位誤差處理模塊分別對(duì)該等效的超過(guò)采樣數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通道增益、通道增益誤差、通道延遲及通道相位誤差計(jì)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于所述步驟A中還包括在模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)與數(shù)字信號(hào)處理器之間增加一個(gè)FIR數(shù)字濾波器，該FIR數(shù)字濾波器的幅頻響應(yīng)對(duì)應(yīng)于單頻測(cè)量信號(hào)是一個(gè)常數(shù)，該FIR數(shù)字濾波器的相位響應(yīng)是線性的，對(duì)應(yīng)于單頻測(cè)量信號(hào)是一個(gè)常數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于所述步驟A中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，是對(duì)應(yīng)每一個(gè)測(cè)量通道設(shè)置一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于所述步驟A中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，是對(duì)應(yīng)全部測(cè)量通道設(shè)置一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于所述步驟B的采樣折疊，進(jìn)一步包括以下處理步驟b1.設(shè)置正峰(PosPeak)及負(fù)峰(NegPeak)數(shù)據(jù)寄存器，并將正峰(PosPeak)及負(fù)峰(NegPeak)數(shù)據(jù)寄存器置為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出中間值MidValue；b2.設(shè)一個(gè)周期內(nèi)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)的采樣個(gè)數(shù)為M，并對(duì)一計(jì)數(shù)器置數(shù)M；b3.取一個(gè)新的輸入數(shù)據(jù)(New Input Data)，當(dāng)該輸入數(shù)據(jù)大于正峰時(shí)，讓該輸入數(shù)據(jù)替代正峰數(shù)據(jù)寄存器中的原有值，當(dāng)該輸入數(shù)據(jù)小于負(fù)峰時(shí)，讓該輸入數(shù)據(jù)替代負(fù)峰數(shù)據(jù)寄存器中的原有值，對(duì)于小于正峰但大于負(fù)峰的輸入數(shù)據(jù)不進(jìn)行操作；b4.對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行減1操作，并返回執(zhí)行步驟b3、b4，直至計(jì)數(shù)器M等于0時(shí)結(jié)束。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于所述步驟C中，由所述通道增益處理模塊，通過(guò)將采樣結(jié)果逐個(gè)比較的方法找出正峰值和負(fù)峰值，再計(jì)算出振幅值；由所述的通道增益誤差處理模塊在通道增益處理模塊計(jì)算出的增益基礎(chǔ)上，通過(guò)比較兩個(gè)通道最大振幅得出兩個(gè)通道的增益誤差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于所述步驟C中通道相位處理模塊及通道相位誤差處理模塊的處理進(jìn)一步包括以過(guò)采樣方式對(duì)固定頻率的兩個(gè)通道的正弦波輸出信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)；在采樣周期為T(mén)sample，兩個(gè)正弦波輸出信號(hào)過(guò)零點(diǎn)之間(TE)存在n個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)，計(jì)算通道相位誤差為n×Tsample。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于所述的計(jì)算相位和相位誤差，進(jìn)一步包括(1)對(duì)兩個(gè)通道的輸出信號(hào)同時(shí)進(jìn)行采樣；(2)將每一個(gè)周期中兩個(gè)通道的采樣數(shù)據(jù)按照采樣順序分別存放在兩個(gè)堆棧寄存器中，每個(gè)通道每一個(gè)周期建立一個(gè)堆棧寄存器，兩個(gè)同周期的堆棧寄存器的相同地址處存儲(chǔ)相同采樣時(shí)間時(shí)的采樣數(shù)據(jù)；(3)通過(guò)對(duì)堆棧寄存器中數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排序，尋找到兩個(gè)通道信號(hào)的峰值，并通過(guò)求峰值的平均數(shù)值得到信號(hào)過(guò)零點(diǎn)的輸入數(shù)據(jù)；(4)在堆棧寄存器的數(shù)據(jù)中尋找過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)一個(gè)通道一個(gè)周期的過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)的地址進(jìn)行標(biāo)記，和將另一通道相同周期的該地址中的數(shù)據(jù)標(biāo)記為過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)；(5)對(duì)數(shù)據(jù)的極性進(jìn)行計(jì)算；(6)以一個(gè)通道過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)的地址為起始地址，以同一時(shí)間采樣的另外一個(gè)通道的數(shù)據(jù)作為該通道的起始地址，讀出該起始地址內(nèi)數(shù)據(jù)的極性；(7)數(shù)據(jù)極性為正，將兩個(gè)通道起始地址中的數(shù)據(jù)數(shù)值加1，并在各自通道各周期內(nèi)尋找與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，并分別存放在對(duì)應(yīng)通道新堆棧寄存器中起始地址的位置加1處，連續(xù)操作直至將數(shù)據(jù)排列到正峰值，在數(shù)據(jù)極性為負(fù)時(shí)，將數(shù)據(jù)排列到負(fù)峰值；(8)將數(shù)據(jù)按照相反的極性進(jìn)行遞增或遞減排列；(9)重復(fù)執(zhí)行步驟(7)、(8)，直至將兩個(gè)通道的全部數(shù)據(jù)按照新的順序排列存放到新的堆棧寄存器內(nèi)；(10)尋找兩個(gè)通道采樣信號(hào)的峰值，通過(guò)求峰值的平均數(shù)值得到信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)；(11)利用重建后兩個(gè)過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)在堆棧寄存器中的相對(duì)地址n，計(jì)算信道延遲及相位誤差。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于所述步驟(5)中對(duì)數(shù)據(jù)的極性進(jìn)行計(jì)算進(jìn)一步包括對(duì)數(shù)據(jù)按照地址遞增的順序進(jìn)行微分運(yùn)算，在結(jié)果為正時(shí)標(biāo)志數(shù)據(jù)極性為正，在結(jié)果為負(fù)時(shí)標(biāo)志數(shù)據(jù)極性為負(fù)；對(duì)于處于極性轉(zhuǎn)換之間的數(shù)據(jù)，按照峰值的差距及采樣的步長(zhǎng)決定其極性，當(dāng)前一個(gè)采樣的時(shí)間與采樣周期之和小于1/4周期，則數(shù)據(jù)的極性與前一個(gè)采樣的相同，否則則讓極性與之相反。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于所述的步驟(11)進(jìn)一步包括計(jì)算采樣單位間隔為T(mén)unit，為T(mén)unit＝Tsignal/(M×N)，M是每個(gè)采樣周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)、Tsignal為采樣周期時(shí)間，N為采樣周期；計(jì)算相位誤差TPE為T(mén)PE＝n×Tunit。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于所述步驟C中通道延遲模塊及通道相位誤差處理模塊的處理進(jìn)一步包括以一個(gè)通道正弦波輸出信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)為時(shí)間基準(zhǔn)，測(cè)量該時(shí)間基準(zhǔn)時(shí)該另外一個(gè)通道正弦波輸出信號(hào)的幅度ΔV；根據(jù)兩個(gè)通道正弦波輸出信號(hào)的固定頻率特征，獲得兩個(gè)通道正弦波輸出信號(hào)過(guò)零點(diǎn)之間的時(shí)間差。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于所述的獲得兩個(gè)通道正弦波輸出信號(hào)過(guò)零點(diǎn)之間的時(shí)間差，是在尋找到一個(gè)I通道的過(guò)零點(diǎn)并作為參考，直接利用數(shù)學(xué)方法計(jì)算另一通道Q的相位誤差tPE，在tPE為正時(shí)，Q通道相位超前I通道；在tPE為負(fù)時(shí)，Q通道相位落后I通道。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于還包括針對(duì)兩個(gè)通道的增益不一致進(jìn)行歸一化調(diào)整。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于所述的利用數(shù)學(xué)方法計(jì)算及歸一化調(diào)整包括如下處理步驟(1)分別取通道I及通道Q的正、負(fù)峰值；(2)分別計(jì)算通道I、通道Q的振幅A(I)、A(Q)，為通道正峰值與負(fù)峰值的差值，并計(jì)算增益補(bǔ)償系數(shù)，為通道I、通道Q振幅的比值；(3)分別計(jì)算通道I、通道Q的過(guò)零點(diǎn)，為通道正峰與負(fù)峰差值的二分之一；(4)取與通道I過(guò)零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的通道Q的振幅值，和取與通道Q過(guò)零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的通道I的振幅值；(5)計(jì)算I、Q通道歸一化振幅誤差，分別為通道I過(guò)零點(diǎn)減去通道Q振幅值與增益補(bǔ)償系數(shù)的乘積，通道Q過(guò)零點(diǎn)減去通道I振幅值與增益補(bǔ)償系數(shù)的乘積；(6)分別計(jì)算I、Q通道相位，及通過(guò)對(duì)I、Q通道相位求平均獲得相位誤差。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，其特征在于還包括設(shè)置一個(gè)執(zhí)行次數(shù)i，在i小于等于所需要的重復(fù)次數(shù)時(shí)，重復(fù)i次執(zhí)行所述的計(jì)算與歸一化處理步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通道增益及增益誤差、延遲及相位誤差的測(cè)量方法，使用一般測(cè)試設(shè)備，進(jìn)行高精度自動(dòng)測(cè)量。包括由周期性信號(hào)發(fā)生器向被測(cè)通道輸送周期性模擬信號(hào)，輸出信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后送數(shù)字信號(hào)處理器；數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)N個(gè)周期內(nèi)的采樣、量化結(jié)果進(jìn)行折疊，通過(guò)相位的均勻分布，等效為一個(gè)周期內(nèi)的超過(guò)采樣；由增益、增益誤差、延遲及相位誤差處理模塊分別對(duì)該等效的超過(guò)采樣數(shù)字信號(hào)在數(shù)字域進(jìn)行不失真的運(yùn)算，再利用數(shù)字域進(jìn)行增益、增益誤差、延遲及相位誤差計(jì)算。為降低噪聲的影響，可在數(shù)字處理之前加一個(gè)FIR濾波器以降低噪聲的影響，且不會(huì)影響測(cè)量精度。通過(guò)多次測(cè)量和求平均值，可減少因系統(tǒng)誤差及偶然誤差帶來(lái)的測(cè)量誤差。
文檔編號(hào)H04B17/00GK1420646SQ0113507
公開(kāi)日2003年5月28日 申請(qǐng)日期2001年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月19日
發(fā)明者白建軍, 尹登慶 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司