[发明专利]频谱测量系统

说明书

本申请公开了一种频谱测量系统。频谱测量系统包括：功率分配器、白噪声信号模块、与功率分配器连接的频域转换模块以及与频域转换模块连接的频域信号计算模块，并且其中功率分配器用于接收待检测信号和白噪声信号模块发送的白噪声信号，并且输出第一输出信号和第二输出信号；白噪声信号模块与功率分配器连接，用于以在第一白噪声信号和第二白噪声信号之间切换的方式，向功率分配器发送白噪声信号；频域转换模块用于将接收的第一输出信号和第二输出信号转换成相应的第一频域信号信息和第二频域信号信息；以及频域信号计算模块，用于对第一频域信号信息和第二频域信号信息进行相关运算，并根据相关运算的计算结果确定待检测信号的第一频谱信息。

技术领域

本申请涉及频谱测量技术领域，特别是涉及一种频谱测量系统。

背景技术

频谱测量是指在频域内测量信号的频率分量，以获得该信号的多种参数和该信号所通过的网络的参数。频谱测量在电子系统测试测量以及雷达信号分析等领域有广泛应用。对于某些领域，需在频谱结构中测量到待测信号在背景信号上的非常细微的变化，才能得到待测信号的特征。如针对宇宙黎明时期(按照宇宙演化模型，宇宙演化可分为宇宙黑暗时代、宇宙黎明、再电离时期、现代宇宙几个阶段)的全天频谱(即21cm信号)测量。相比银河系辐射等前景，高红移宇宙的21cm信号非常微弱，信号幅度比前景低约5个数量级左右，这就需要超高精度的频谱测量技术。目前，现有的频谱测量系统中的部件均有特定的频率响应特性，对于同一部件增益和相位在所测频段内的不同频点会有所不同，并且对于不同的部件，增益和相位在不同频点的特性也会不同。在频谱测量系统的输出端，多个部件的频率响应特性会累加，导致所测得的频谱中叠加了多个部件的频带特性。并且现有的频谱测量技术中通常采用Dicke开关的方法对测量的频谱信息进行校准，但是Dicke开关在切换过程中面临增益和系统噪声变化的影响。

针对上述的现有技术中存在的现有的频谱测量系统中由于各个部件的频率响应特性累加会导致测量的频谱中叠加了多个部件的频带特性，并且采用Dicke 开关对测量的频谱进行校准的过程中，由于Dicke开关切换会导致系统增益和噪声的变化的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本公开提供了一种频谱测量系统，以至少解决现有技术中存在的现有的频谱测量系统中由于各个部件的频率响应特性累加会导致测量的频谱中叠加了多个部件的频带特性，并且采用Dicke开关对测量的频谱进行校准的过程中，由于Dicke开关切换会导致系统增益和噪声的变化的技术问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种频谱测量系统，包括：功率分配器、白噪声信号模块、与功率分配器连接的频域转换模块以及与频域转换模块连接的频域信号计算模块，并且其中功率分配器用于接收待检测信号和白噪声信号模块发送的白噪声信号，并且输出第一输出信号和第二输出信号，其中第一输出信号为待检测信号与白噪声信号叠加后生成的信号，第二输出信号为待检测信号的反相信号与白噪声信号叠加后生成的信号；白噪声信号模块与功率分配器连接，用于以在第一白噪声信号和第二白噪声信号之间切换的方式，向功率分配器发送白噪声信号；频域转换模块用于将接收的第一输出信号和第二输出信号转换成相应的第一频域信号信息和第二频域信号信息；以及频域信号计算模块，用于对第一频域信号信息和第二频域信号信息进行相关运算，并根据相关运算的计算结果确定待检测信号的第一频谱信息。