一种基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法，涉及数字信号处理领域，该方法包括：步骤一、采用模数转换器ADC采集底噪测量数据；步骤二、对ADC采集数据进行同步处理；步骤三、对同步过后的数据CIC抽取滤波、HB抽取滤波；步骤四、对抽取滤波过后的数据进行FIR整形滤波；步骤五、用FFT对整形滤波过后的数据进行陷波处理；步骤六、根据中频带宽IFBW将陷波处理后的功率输出。通过本发明专利技术，可以快速、准确进行陷波处理，精准实现矢量网络底噪测量的技术效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法及系统


[0001]本申请属于涉及数字信号处理领域，主要应用于矢量网络分析仪底噪测量，尤其涉及一种基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法及系统。

技术介绍

[0002]在矢量网络分析仪(VNA)底噪测量过程中，当采用非零中频接收机接收中频信号时，外界噪声中存在两个与本振信号(LO)相差中频频率(IF)的高频噪声(LO+IF，LO
‑
IF)，经混频器下变频后接收机除了接收到指定带宽(BW)的底噪信号外，还会接收到较为明显的中频信号。该中频信号及其在后端FPGA DDC处理中的镜频响应皆会抬高底噪测量结果。
[0003]为消除外界噪声中高频噪声(LO+IF，LO
‑
IF)及其后端处理中的镜频响应影响，在矢量网络分析仪底噪测量过程中采用零中频接收机接收底噪信号。由于本振信号与外界高频噪声(RF)同频，经混频器下变频后接收机接收的信号为含有零频信号的底噪信号，并不含有镜频响应的影响。底噪信号中的零频信号可以通过陷波处理消除。
[0004]基于现有技术，如何来精准实现陷波处理，从而实现准确的底噪测量，是现有VNA领域急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于VNA的零中频陷波处理方法及系统，用于实现精准底噪测量的技术方案。
[0006]本专利技术第一方面公开了一种基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法，包括如下步骤：
[0007]步骤一、采用模数转换器ADC采集底噪测量数据；
[0008]步骤二、对步骤一中通过ADC采集到的底噪测量数据进行同步处理；
[0009]步骤三、对同步处理后的数据执行CIC抽取滤波、HB抽取滤波；
[0010]步骤四、对通过步骤三处理后的数据进行FIR整形滤波；
[0011]步骤五、用FFT对步骤四中FIR整形滤波后的数据进行陷波处理；
[0012]步骤六、根据中频带宽IF BW将所述陷波处理后的底噪测量信号功率输出。
[0013]根据本专利技术第一方面的方法，步骤四中，所述对抽取滤波过后的数据进行FIR整形滤波还包括：
[0014]所述FIR整形滤波设计采用多通道且FIR系数可重载的FIR滤波器，通道号及重载系数根据带宽确定。
[0015]根据本专利技术第一方面的方法，陷波处理后的底噪测量信号功率输出具体为：
[0016]输入FFT的采样时钟频率为Fs，对应N个测量数据；数据带宽为BW，对应M个数据；陷波带宽为BWnotch，对应P个数据；FFT输出N个数据，对应输出功率为Pi，i＝1，2，
…
，N，陷波后底噪测量信号输出功率为
[0017][0018]其中，M＝BW*N/Fs，P＝BWnotch*N/Fs。
[0019]根据本专利技术第一方面的方法，步骤一还包括：采用100MHz时钟的ADC进行数据采集。
[0020]根据本专利技术第一方面的方法，步骤三中，HB抽取滤波采用6阶滤波器及18阶滤波器。
[0021]本专利技术第二方面公开了一种基于VNA底噪测量的零中频陷波处理系统，系统包括：
[0022]第一处理模块，用于采用模数转换器ADC采集底噪测量数据；
[0023]第二处理模块，用于第一模块中的底噪测量数据进行同步处理；
[0024]第三处理模块，用于对所述同步处理后的数据CIC抽取滤波、HB抽取滤波；
[0025]第四处理模块，用于对第三模块获得的抽取滤波后的数据进行FIR整形滤波；
[0026]第五处理模块，用于利用FFT对整形滤波过后的数据进行陷波处理；
[0027]第六处理模块，用于根据中频带宽IF BW将陷波处理后的底噪测量信号功率输出。
[0028]本专利技术第三方面公开了一种用于实现第一方面所述的基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法的装置，其特征在于，包括：
[0029]上位机，用于发送通道信息和激励信息并开启底噪测量；
[0030]MASTER板，用于控制SRC板和DBL板的产生指定频率的源信号，控制LO板产生指定频率的本振信号，源信号和本振信号经RX板下变频后产生中频信号；
[0031]MIX板，用于接收混频后的零中频信号，进行陷波处理。
[0032]本专利技术第四方面公开了一种电子设备。所述电子设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现本公开基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法。
[0033]本专利技术第五方面公开了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现本公开第一方面中任一项的基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法的步骤。
[0034]综上，本专利技术提出的方案具备如下技术效果：本申请提出了一种基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法，通过数据同步处理，抽取滤波、整形滤波，利用陷波处理对底噪信号中的零频信号进行消除，所述陷波处理方式能够快速、准确实现底噪测量。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本专利技术中矢量网络分析仪测量原理图。
[0037]图2为本专利技术中中频接收原理图。
[0038]图3为根据本专利技术提出的底噪测量数据处理原理图。
[0039]图4为根据本专利技术提出的FFT陷波实现原理图。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]如图1所示，是本专利技术中矢量网络分析仪测量原理图。矢量网络分析仪内置独立射频源，产生指定频率的源信号经耦合器直通或反射输出，内置本振LO，产生与射频源源信号相差特定中频频率的本振信号，源信号与本振信号在接收板进行下变频处理，得到中频信号。
[0042]如图2所示，是本专利技术中频接收原理图。中频信号经放大、滤波等处理后，FPGA控制高速ADC对其采集并进行处理，再通过DMA上传给主内存。当源信号与本振信号混频成中频信号时，由FPGA板对测量数据进行中频数据处理；当关断源信号后，将其与本振混频为零中频信号，再由FPGA板对测量数据进行陷波处理，最终实现底噪测量。
[0043]对于VNA5000A类型底噪测量工作原理，其通过上位机发送通道信息和激励信息并开启测量，MASTER板控制SRC板和DBL板的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一、采用模数转换器ADC采集底噪测量数据；步骤二、对步骤一中通过ADC采集到的底噪测量数据进行同步处理；步骤三、对同步处理后的数据执行CIC抽取滤波、HB抽取滤波；步骤四、对通过步骤三处理后的数据进行FIR整形滤波；步骤五、用FFT对步骤四中FIR整形滤波后的数据进行陷波处理；步骤六、根据中频带宽IF BW将所述陷波处理后的底噪测量信号功率输出。2.根据权利要求1所述的基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法，其特征在于，步骤四还包括：所述FIR整形滤波设计采用多通道且FIR系数可重载的FIR滤波器，通道号及重载系数根据带宽确定。3.根据权利要求1所述的基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法，其特征在于，步骤五中，陷波处理后的底噪测量信号功率输出具体为：输入FFT的采样时钟频率为Fs，对应N个测量数据；数据带宽为BW，对应M个数据；陷波带宽为BWnotch，对应P个数据；FFT输出N个数据，对应输出功率为P
i
，i＝1，2，
…
，N，陷波后底噪测量信号输出功率为：其中，M＝BW*N/Fs，P＝BWnotch*N/Fs。4.根据权利要求1所述的基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法，其特征在于，步骤一还包括：采用100MHz时钟的ADC进行数据采集。5.根据权利要求1所述的基于VNA底噪测量的零中频陷波处理方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，邓耀辉，谢礼军，
申请(专利权)人：成都玖锦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：