[发明专利]一种FSK数字解调误差参量的计量方法和系统

权利要求书

1.一种FSK数字解调误差参量的计量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 

1)若设置FSK信号的符号速率为Rs，频偏是Df，而符号序列为101010…，在高斯滤波器BT<0.5487时，该FSK信号是一个正弦调相信号，调制频率为0.5Rs，从而，通过产生一个正弦调相信号，即PM信号来等效该FSK信号； 

2)设置PM信号的调制频率和标准值的差值频率参量Δf，同时设置矢量信号分析仪的捕获长度Result LengthN； 

3)建立频率参量Δf和调制误差参量之间的解析关系； 

4)将可计算的数字调制误差参量和矢量信号分析仪测量值对比，实现对FSK解调误差参量的计量校准。 

2.根据权利要求1所述的计量方法，其具体过程如下： 

若序列为10101对应的基带信号g(t)波形是双极性方波脉冲，脉冲时间宽度为FSK的符号周期T_S，脉冲幅度是FSK的频偏D_f，该波形的傅里叶级数形式为： 

高斯滤波器的频域响应是： 

设三次谐波幅度和基波幅度之比为H_D， 

BT<0.5487； 

g(t)通过高斯滤波H(f)之后近似为g₀(t)： 

则g₀(t)调频后的信号即为所求FSK射频信号： 

设： 

β=β₀(1-H_d)  (8) 

β是实际设置的模拟调相系数，发射的模拟调相信号如式（9）式所示， 

从式（7）得： 

式（10）中的D_f,为fsk的频偏(即Fsk Deviation)，（10）式建立起模拟调相（PM）的调制指数β和Fsk Deviation之间的解析关系，故Fsk Deviation可以溯源到模拟调相（PM）的调制指数β等参量。 

则设置频率在载波fc处对S(t)进行正交解调，解调矢量为V(t)： 

V(t)=jexp(jβcos2πf_pt)  (11) 

通过设置模拟调相的频率误差来控制矢量调制误差，将PM信号频率设置为fp+Δf，则解调后的矢量Ve(t)为： 

V_e(t)=jexp[jβcos2π(f_p+Δf)t]  (12) 

那么Ve(t)是具有相位误差和EVM的，理论上幅度误差为0，那么相位误差的波形是： 

PhaseErr(t)=β[cos2π(f_p+Δf)(t-t₀)-cos2πf_p(t-t₀)]  (13) 

若VSA解调的Result length是N，则对应的波形捕获时间长度是那么时间的起始点t0可以如式(14)确定 

同时得到该计量方法中Result length的值N和Δf的约束条件式(15) 

设N为偶数，则M=N/2也为整数得： 

其中式（17）中的Ts是符号周期，而ΔT是表示一个周期Ts内的抽样时刻点，ΔT=0.5Ts，进一步可得： 

PhaseErrPeak＝β[cos2π(f_p+Δf)(MT_s-ΔT)-cos2πf_p(MT_s-ΔT)]  (18) 

另外，FSK调制还定义了一种特殊的调制误差参量，FSK err，其定义是： 

FSK解调的时域波形是如式(21)式， 

FskMeasured(t)=β(f_p+Δf)sin[2π(f_p+Δf)t]  (21) 

式（21）所示信号是一个连续波，它是等效的FSK基带信号，它是一个方波不归零序列经过高斯滤波器式滤波所得，但是实际上VSA需要反向分析得出对应方波的幅度，才是所求Deviation， 

考虑Δf=0的特定情况，用来测量Deviation的采样序列是： 

i=1,2,3...M 

VSA测量得到的Deviation平均值如式(24)所示. 

FSK解调的参照信号时域波形如式（25）所示， 

FskRef(t)=βf_psin(2πf_pt)  (25) 

则： 

。

3.一种实现权利要求1-2之一所述的计量方法的计量系统，包括： 

模拟信号发生器，产生PM信号； 

功分器，接收模拟信号发生器产生的PM信号，并将其向下分发； 

测量接收机，接收所述功分器分发的PM信号，监控PM参数； 

被测矢量信号分析仪，在FSK工作模式下工作，接收所述功分器分发的PM信号。