[发明专利]一种射频系统群时延参数的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频系统群时延参数的测量技术领域，特别涉及一种射频系统群时延参数的测量方法。

背景技术

群时延是用于描述信号传输系统的相频特性的物理量，是传输系统的重要性能指标之一。由于射频系统的自身物理特性的限制，射频系统不可避免地存在相位色散，该相位色散导致群时延参数在不同频点上的变化，从而对射频系统中传输的信号产生影响。因此，准确测量射频系统在不同频点上的群时延参数，对确定整个射频系统的性能指标具有重要意义。

现有技术中，用于群时延参数测量的方法包括矢网法和调制法两大类。

矢网法通常基于矢量网络分析仪，通过步进扫频获得待测射频系统的相频响应曲线，然后通过差分和插值计算得到该待测射频系统的群时延参数。矢网法的优点是测量精度较高，但是矢网法的成本较高，并且矢网法不适用于变频系统的群时延参数的测量。

调制法通常将调制信号输入待测射频系统，通过解调的方式从调制信号中获得调制信息，然后将调制信息与原始信息进行时延比较获得该待测射频系统在该工作状态下的群时延参数。调制法能够去除载波的影响，因此其频率适用范围较广，并且在测量射频系统中的变频系统时稳定度较高。此外，调制法使用的测量装置结构简单，测量快捷方便。

现有技术中，调制法进一步包括正弦调制鉴相法、脉冲调制峰值比较法和BPSK(Binary Phase Shift Keying)接收机法三种。其中，正弦调制鉴相法通过鉴相获得调制信息与原始信息的时延，因此正弦调制鉴相法易受待测的射频系统中多径反射的影响，其测量精度较低；脉冲调制峰值比较法通过先峰值检波，然后比较调制脉冲的峰值来确定时延，因此脉冲调制峰值比较法的测量精度与测量孔径之间存在矛盾，难以准确反映待测的射频系统的群时延参数的曲线波动；BPSK接收机法使用的测量装置的结构较复杂，无法校准，且难以通过后处理提高测量精度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种射频系统群时延参数的测量装置。

本发明提供的射频系统群时延参数的测量方法包括如下步骤：

将单刀双掷开关的动触头合向第一不动端子，使得调制器与待测射频系统形成信号通路；

通过脉冲信号发生器向第一模数转换器发送第一脉冲信号，通过脉冲信号发生器向调制器发送第二脉冲信号，且第二脉冲信号与第一脉冲信号相同；第二脉冲信号与第一脉冲信号之间有固定的第一原始时延；通过第一射频源向调制器发送第一载波信号；

通过调制器将来自脉冲信号发生器的第二脉冲信号调制到来自第一射频源的第一载波信号中并将调制后的信号依次经单刀双掷开关和待测射频系统发送至平方率检波器，且经待测射频系统后的信号相对于第一路脉冲信号产生新的时延；

通过平方率检波器对来自待测射频系统的具有新的时延的信号进行解调并将解调后的信号发送至第二模数转换器；

通过第二射频源向功分器发送第一同步采样时钟信号，通过功分器将来自第二射频源的第一同步采样时钟信号分为两路并将该两路第一同步采样时钟信号分别发送至第一模数转换器和第二模数转换器；

第一模数转换器和第二模数转换器接收到第一同步采样时钟信号后进行采样，第一模数转换器接收到第一同步采样时钟信号后对来自脉冲信号发生器的第一脉冲信号进行采样并将采样信号转换为数字信号后发送至后处理模块；第二模数转换器接收到第一同步采样时钟信号后对来自平方率检波器的解调后的信号进行采样并将采样信号转换为数字信号后发送至后处理模块；

利用后处理模块通过比较获得解调后的信号与第一脉冲信号之间的相对时延；

将单刀双掷开关的动触头合向第二不动端子，使得调制器与平方率检波器之间形成信号通路；

通过脉冲信号发生器向第一模数转换器发送第三脉冲信号，通过脉冲信号发生器向调制器发送第四脉冲信号，且第三脉冲信号和第四脉冲信号都与第一脉冲信号相同；第四脉冲信号与第三脉冲信号之间有固定的第二原始时延，且第二原始时延与第一原始时延相同；通过第一射频源向调制器发送第二载波信号；

通过调制器将来自脉冲信号发生器的第四脉冲信号调制到来自第一射频源的第二载波信号中并将调制后的信号经单刀双掷开关发送至平方率检波器；

利用平方率检波器对来自调制器的调制后的信号进行解调并将解调后的信号发送至第二模数转换器；

通过第二射频源向功分器发送第二同步采样时钟信号，通过功分器将来自第二射频源的第二同步采样时钟信号分为两路并将该两路第二同步采样时钟信号分别发送至第一模数转换器和第二模数转换器；