[发明专利]一种利用网络分析仪定位、跟踪动态信号的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种动态信号的测试技术，尤其涉及一种利用网络分析仪定位和跟踪被测动态信号、以确定其频谱信息的方法及系统，属于测试技术领域。

背景技术

现有技术中，矢量网络分析仪是用于测试动态信号的常用设备，其主要用于测试被测件在测量范围内指定频率点的幅度及相位信息，但无法主动定位输入信号的幅频信息。而在雷达测控及变频器测量等诸多应用当中，亟需分析仪确定地知道被测信号的幅频信息并进行跟踪测量，以取得最佳测量效果。因此，以往的被测信号定位与跟踪往往需要结合使用硬件锁相模块(PLL电路)予以实现，即将被测信号和矢量网络分析仪的源信号置于一个锁相环内，锁相后的信号再经过下变频等处理转换为中频信号，最后送入数字处理模块得到最终的测量信息。如此则需要对原有测量仪器进行改动，增设硬件锁相模块，增加了测试成本，使得测量仪器的灵活性和扩展性受到极大限制。

因此，能否设计一种全新的定位、跟踪动态信号的方法及系统，无需专门的锁相硬件，无需改动原有仪器，也能实现动态信号的定位和跟踪，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明旨在提供一种利用网络分析仪定位和跟踪被测动态信号、以确定其频谱信息的方法及系统，其利用矢量网络分析仪本身的数字中频特性结合特定的方法步骤锁定被测信号，实现定位和跟踪。其采用的技术方案如下：

该利用网络分析仪定位、跟踪动态信号的方法包括如下步骤：

1)信号采集步骤：矢量网络分析仪通过信号采集模块进行信号采集；

2)信号定位步骤：设置矢量网络分析仪为测量信号模式和宽中频带宽，在用户指定频率范围内扫描被测信号，通过极值搜索、分析和镜频抑制，逐步缩小频率搜索范围和矢量网络分析仪的中频带宽，分析输入信号频谱，给出被测信号的幅频信息；

3)信号跟踪步骤：在双通道中设置矢量网络分析仪为较窄的中频带宽，利用数字中频滤波器的线性频率、相位关系计算得到最终的被测信号频率，实现实时跟踪。

优选地，该方法中还包括用户交互步骤。

优选地，所述信号定位步骤包括如下子步骤：

2.1)将矢量网络分析仪设置为如下测量信号模式：单通道、扫频特性、绝对幅值格式、宽中频带宽，使输入到矢量网络分析仪的被测信号，经过分析仪的测量通道直接进入数字中频处理模块，得到被测信号全频率带宽内的幅度信息；

2.2)分析测量数据，通过矢量网络分析仪的光标搜索功能得到用户指定频率范围内的极值，分析极值所在频率是否为镜频信号并对镜频信号进行去除，去除镜频信号是通过改变矢量网络分析仪测量点数，重新扫描并分析测量结果，如果此极值所在频率是镜频信号则改变扫描点数后将搜索不到此极值；镜频去除后得到的极值所在频率即是被测信号的粗略频谱信息；

2.3)改变矢量网络分析仪搜索条件，采用逐次逼近法，减小矢量网络分析仪的中频带宽并缩小频率搜索范围，重复2.2步骤中的极值分析和镜频抑制步骤，分析两次搜索结果，如果两次频率之差小于分析仪中频带宽，则存储最后一次搜索结果成功退出信号定位模块，如果极值搜索失败或者重复搜索次数超出用户指定范围，则提示失败并退出。

优选地，所述信号跟踪步骤包括如下子步骤：

3.1)将矢量网络分析仪设置为如下跟踪信号模式：双通道、点频特性、相位模式、比值格式、窄中频带宽；

3.2)分析测量数据，当被测信号位于矢量网络分析仪中频带宽内时，利用最小二乘法对被测信号的时间、相位特性进行线性拟合；

3.3)计算出当前的误差频率，据此设置矢量网络分析仪的当前扫描频率；

3.4)重复步骤3.3，直至频率误差在用户设置允许的范围内。

本发明还公开了一种利用网络分析仪定位、跟踪动态信号的系统，其包括有：

信号采集模块：矢量网络分析仪通过该信号采集模块进行信号采集；

信号定位模块：设置矢量网络分析仪为测量信号模式和宽中频带宽，在用户指定频率范围内扫描被测信号，通过极值搜索、分析和镜频抑制，逐步缩小频率搜索范围和矢量网络分析仪的中频带宽，分析输入信号频谱，给出被测信号的幅频信息；

信号跟踪模块：在双通道中设置矢量网络分析仪为较窄的中频带宽，利用数字中频滤波器的线性频率、相位关系计算得到最终的被测信号频率，实现实时跟踪。

优选地，该系统中还包括用户交互模块。

优选地，所述信号定位模块包括如下子模块：