[发明专利]一种FSK数字解调误差参量的计量方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信技术领域，对带有FSK分析解调功能的矢量信号分析仪、移动通信综合测试仪的数字解调误差进行计量校准，具有广泛的应用。

背景技术

数字调制信号已成为信息社会的重要基石，是信息传输的主要载体。最典型的就是在无线通信和广播电视系统中的应用，比如FSK信号，在蓝牙等系统中得到了广泛的应用。

衡量数字调制信号调制误差的主要参量有：矢量误差幅度（EVM）、相位误差（Phase Err）等，对于FSK调制，还有FSK Error等误差量。和所有的物理量一样，这些量值也必须经过可信、可溯源、精准的计量，才能保证量值准确、统一，才能保证信息系统的正常运转。但由于技术和理论的原因，目前数字调制参数的可溯源计量是一个世界范围内的难题，可溯源、可信的方法和装置一直都没有建立起来。

就数字调制信号而言，主要的计量工作集中在数字调制信号发生器（VSG）和矢量信号分析仪（VSA）的校准方面。而经过校准的VSG和VSA作为测试仪表，去测试生产、科研中的其他调制解调装置。

尽管VSG和VSA相关的数字调制解调误差参量的计量工作一直在开展，但是按照计量的基本要求，仍然存在两大问题：

一、难于溯源。主要指：目前的标准方法是使用矢量信号分析仪校准信号源，使用数字调制信号发生器作为标准器校准分析仪，这是一个闭环，这个闭环和其他的标准几乎没有联系，是一个不可溯源的闭环，是整个计量体系中“空中楼阁”。

计量工作闭环运行，很容易发生误差循环和积累，难于保证准确度和可信度。图1形象地说明了该问题。

二、使用标准数字调制信号，缺乏对误差参量的设置。一般来说，计量参数设置要涵盖被计量器具的主要使用范围，比如某卡尺的量程是10厘米，而只使用量块校准1厘米的刻度，是不够的。在校准VSA时，数字调制信号源发射标准的调制信号，不对信号进行误差设置，实际上是只在误差0点附近进行测试，这是脱离实用要求的。因为VSA在实际工作中，接收到的信号往往是存在较大误差的，VSA的作用就是对调制误差参量进行测量，应该在一定范围内对信号进行不同的误差设置，获取不同的测量值，计量结果才更符合实际需求。但是问题之所以没有解决，是因为误差设置和和具体的调制误差参量之间的理论关系尚未建立，操作方法更是缺乏。

本专利旨在就FSK这种使用非常广泛的调制方式，解决该问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，实现本发明的目的，本发明提出一种FSK数字解调误差参量的计量方法和系统。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或可以认为等效为一个正弦调相信号，调制频率为0.5Rs，那么就可以通过产生一个正弦调相信号（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 Length N；3)建立频率参量Δf和调制误差参量PhaseErrRms,PhaseErrPeak,EvmRms,EvmPeak,Fsk Deviation,FskErrRms,FskErrPeak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。本发明还提出一种相应的计量系统，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。

附图说明

图1现有技术中不可溯源的闭环形式的数字调制参量的计量方法

图2本发明的实验装置示意图

图3FSK解调模式下的FskErrRms的测量值，校准值和不确定度。其中，(a)图：测量值（measurement），预期计算值（calculation）作为校准值，（b）图：测量误差（measurement error）指测量值减去计算值，及其扩展合成不确定度（Uncertainty,k=2）

图4FSK解调模式下的FskErrPeak的测量值，校准值和不确定度。其中，(a)图：测量值（measurement），预期计算值（calculation）作为校准值，（b）图：测量误差（measurement error）指测量值减去计算值，及其扩展合成不确定度（Uncertainty,k=2）