基于信号分析仪的开环群时延测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于信号分析仪的开环群时延测量方法及系统，包括：将被测件与信号源连接；将信号分析仪与被测件连接；设置信号源的本振参考源；设置信号分析仪的本振参考源；设置信号源的工作模式；设置信号分析仪的工作模式；对被测通道进行校准，校准后，完成被测件的群时延的测量。该方法不仅利用信号源和信号分析仪搭建测试环境，测量方式灵活，可配置多种测试环境；而且变频测量时无需使用参考混频器或其他参考设备，尤其适用于卫星在轨测试中出现的信号退化问题。现的信号退化问题。现的信号退化问题。

【技术实现步骤摘要】
基于信号分析仪的开环群时延测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及通信
，特别是涉及基于信号分析仪的开环群时延测量方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提到了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]随着通信、雷达以及测控技术的发展和日益广泛的应用以及集成电路和软件技术的提升，电子设备对相关软硬件的指标要求越来越高。在通信领域中，随着通信调制方式的日益复杂以及信道传输容量的日益增大，通信系统对传输信道的各种特性要求也越来越高。保证信号的高质量不失真传输是不同领域的一致要求，信号在频域的不失真传输，分为幅频特性和相频特性两个方面，幅频特性要求系统的全通特性，相频特性要求相位与频率成线性关系，群时延特性是系统相位特性的另一种衡量方式。一个系统的群时延特性决定了在一定带宽下不同频率分量的时间延迟，过大的延迟差异会导致信号波形失真，降低信号传输质量。
[0004]根据待测器件的输入和输出端频率是否相同，群时延测量方式也有所差异，非频率变换器件(或称线性器件)可以直接使用矢量网络分析仪(vector network analyzer，VNA)进行测量，其根本原理是测量相对相位，适用的前提是待测器件输入输出同频，通过测量得到相频特性后进而得到相位差，从而得到群时延参数。与此同时，作为系统关键器件之一的频率变换器，其群时延指标测量也及其重要。根据变频器件的特点，目前已有多种解决方案，占主流的是基于矢量网络分析仪的方法，也称为静态测量法。其中比较典型的有日本Anritsu公司提出的三混频法、美国Angilent公司的矢量混频器校准技术(VMC)和Golden混频器技术以及德国Rohde&Schwarz公司提出的上/下变频法。但无论上述哪一种测量方案，都不能忽略以为混频器的非互易性对测量结果产生的负面作用，因此具有一定的缺陷。
[0005]群时延作为地面站有线链路传输信道中的重要指标，不仅决定系统网络传输时延的大小，也影响着系统的信号传输失真和系统的信号传输质量。目前，群时延测量主要通过矢量网络分析仪完成，但矢量网络分析仪自身是个闭合系统，无法满足卫星在轨测试等场景应用。
[0006]现有技术方案缺点一是矢网是一个闭环系统，针对某些开环测试测量场景，例如卫星在轨测试，该场景下无法对群时延进行测量；二是现有方案并不适用于内部本振无法接入的变频器。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了基于信号分析仪的开环群时延测量方法及系统；该方法采用信号源配合信号分析仪的方式，可以实现非变频、变频组件或系统的精准群时延测量。
[0008]第一方面，本专利技术提供了基于信号分析仪的开环群时延测量方法；
[0009]基于信号分析仪的开环群时延测量方法，包括：
[0010]将被测件与信号源连接；将信号分析仪与被测件连接；
[0011]设置信号源的本振参考源；设置信号分析仪的本振参考源；
[0012]设置信号源的工作模式；设置信号分析仪的工作模式；
[0013]对被测通道进行校准，校准后，完成被测件的群时延的测量。
[0014]第二方面，本专利技术提供了基于信号分析仪的开环群时延测量系统；
[0015]基于信号分析仪的开环群时延测量系统，包括：依次连接的信号源和信号分析仪；其中，
[0016]将被测件与信号源连接；将信号分析仪与被测件连接；
[0017]设置信号源的本振参考源；设置信号分析仪的本振参考源；
[0018]设置信号源的工作模式；设置信号分析仪的工作模式；
[0019]对被测通道进行校准，校准后，完成被测件的群时延的测量。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]该方法不仅利用信号源和信号分析仪搭建测试环境，测量方式灵活，可配置多种测试环境；而且变频测量时无需使用参考混频器或其他参考设备，尤其适用于卫星在轨测试中出现的信号退化问题。
[0022]该方案可以实现多种群时延模式，通过信号源和信号分析仪配合，可实现非变频器绝对群时延测量模式、非变频器相对群时延测量模式、变频器绝对群时延测量模式、变频器相对群时延测量模式；二是该方案属于动态测量法，因此群时延测量模式不限于被测件内部本振无法接入情况，测量范围更广。
附图说明
[0023]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0024]图1为实施例一的硬件连接关系示意图；
[0025]图2为实施例一的非变频、相对群时延测量效果图；
[0026]图3为实施例一的非变频、绝对群时延测量效果图；
[0027]图4为实施例一的变频、绝对群时延测量效果图；
[0028]图5为实施例一的变频、相对群时延测量效果图。
具体实施方式
[0029]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0030]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过
程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0031]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032]本实施例所有数据的获取都在符合法律法规和用户同意的基础上，对数据的合法应用。
[0033]本专利技术主要针对信号分析仪的开环群时延测量问题，设计了一种信号分析仪的开环群时延测量方法，该方法利用多载波信号源配合信号分析仪的方式，通过时基辅助线和触发信号，可以完成非变频、变频器件的绝对、相对群时延测量。
[0034]本专利技术仿真结果如图2、图3、图4、图5所示，下面对其测量模式进行详细阐述。
[0035]实施例一
[0036]本实施例提供了基于信号分析仪的开环群时延测量方法；
[0037]基于信号分析仪的开环群时延测量方法，包括：
[0038]S101：将被测件与信号源连接；将信号分析仪与被测件连接；
[0039]S102：设置信号源的本振参考源；设置信号分析仪的本振参考源；
[0040]S103：设置信号源的工作模式；设置信号分析仪的工作模式；
[0041]S104：对被测通道进行校准，校准后，完成被测件的群时延的测量。
[0042]进一步地，所述S101：将被测件与信号源连接；具体是连接信号源的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于信号分析仪的开环群时延测量方法，其特征是，包括：将被测件与信号源连接；将信号分析仪与被测件连接；设置信号源的本振参考源；设置信号分析仪的本振参考源；设置信号源的工作模式；设置信号分析仪的工作模式；对被测通道进行校准，校准后，完成被测件的群时延的测量。2.如权利要求1所述的基于信号分析仪的开环群时延测量方法，其特征是，将被测件与信号源连接；具体是连接信号源的射频输出端口到被测件的输入端口。3.如权利要求1所述的基于信号分析仪的开环群时延测量方法，其特征是，将信号分析仪与被测件连接；具体是连接被测件的输出端口到信号分析仪的射频输入端口。4.如权利要求1所述的基于信号分析仪的开环群时延测量方法，其特征是，设置信号源的本振参考源；具体包括：设置信号源的本振参考为内部本振。5.如权利要求1所述的基于信号分析仪的开环群时延测量方法，其特征是，设置信号分析仪的本振参考源；具体包括：设置信号分析仪的本振参考为外部本振。6.如权利要求1所述的基于信号分析仪的开环群时延测量方法，其特征是，设置信号源的工作模式；设置信号分析仪的工作模式；具体包括：针对非变频器件的绝对群时延测量：连接信号源的外部触发输出到信号分析仪的外部触发输入端；设置信号源外部触发端口external trigger，模式选择为多载波模式，具体参数为：载波个数、载波步进间隔、调制信号中心频率，峰值优化因子；信号分析仪设置为群时延测量模式，参数设置为：中心频率、载波个数、载波步进间隔、触发源设置为外部触发、测量时间、时钟偏移模式、载波偏移模式。7.如权利要求6所述的基于信号分析仪的开环群时延测量方法，其特征是，针对非变频器件的绝对群时延测量，工作原理为：将具有设定频率间隔的多音信号同时馈入待测件，信号源具有多载波功能，测量绝对群时延时，信号源为信号分析仪提供一个外部触发信号，利用公式(1)得到输入侧与输出侧信号的相位差；Δφ＝φ
2out
‑
φ
2in
‑
φ
1out
‑
φ
1in
ꢀꢀ
公式(1)其中，φ
1in
为输入信号对应第一频点...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭勇强，向长波，周钦山，张明，
申请(专利权)人：中电科思仪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：