[发明专利]具有高精度校准功能的信号分析仪及其高精度校准方法

说明书

本发明提供一种具有高精度校准功能的信号分析仪及其高精度校准方法，该信号分析仪包括：校准模块，校准模块采用数字方案，用于输出宽带校准信号，宽带校准信号为频率间隔均匀且相位为目标相位的信号；射频前端，射频前端连接校准模块，射频前端用于对宽带校准信号进行放大、衰减、滤波和初始变频，输出目标信号；中频模块，中频模块连接射频前端，中频模块用于对目标信号进行多次变频处理，输出目标频率的目标数字信号；数字处理模块，数字处理模块连接中频模块，数字处理模块用于对目标数字信号进行数字下变频处理和快速傅立叶变换处理，得到目标频域信号，目标频域信号用于确定信号分析仪的频响曲线。该信号分析仪可以实现高精度校准。

技术领域

本发明涉及信号处理设备技术领域，尤其涉及一种具有高精度校准功能的信号分析仪及其高精度校准方法。

背景技术

随着科技的进步，通信方法及通信系统日益复杂，具有数字采样架构的频谱仪、信号分析仪或矢量信号分析仪是通信系统测量相位信息的重要设备。

为消除信号分析仪或频谱仪中射频前端的器件特性带来的漂移误差，通常使用输出已知幅度和频率的基准信号的校准源，辅助信号分析仪或频谱仪系统进行测量误差的估计。

目前，校准源通常采用锁相环技术输出离散频点的基准信号，校准源中的锁相环运用负反馈控制原理，将基准信号的频率与参考频率的比值控制为某个可设置的固定数值，从而实现基准信号频率的精准控制，依次对不同通道进行校准。但信号分析仪或频谱仪中射频前端各个通道的频段范围都很宽，一旦输入信号频率不同于校准信号频率，校准结果不能直接反映当前环境下的器件特性，且这种分次异步校准的方式，会丢失信号分析仪或频谱仪自身传输函数不同频点的相位信息，无法实现快速高精度校准，不能完成对于宽带信号以及需要相位信息测试项的高精度测量。

发明内容

本发明提供一种具有高精度校准功能的信号分析仪及其高精度校准方法，用以解决现有技术中信号分析仪或频谱仪无法实现快速高精度校准的缺陷。

本发明提供一种具有高精度校准功能的信号分析仪，包括：

校准模块，所述校准模块采用数字方案，所述校准模块用于输出宽带校准信号，所述宽带校准信号为频率间隔均匀且相位为目标相位的信号；

射频前端，所述射频前端连接所述校准模块，所述射频前端用于对所述宽带校准信号进行放大、衰减、滤波和初始变频，输出目标信号；

中频模块，所述中频模块连接所述射频前端，所述中频模块用于对所述目标信号进行多次变频处理，输出目标频率的目标数字信号；

数字处理模块，所述数字处理模块连接所述中频模块，所述数字处理模块用于对所述目标数字信号进行数字下变频处理和快速傅立叶变换处理，得到目标频域信号，所述目标频域信号用于确定信号分析仪的频响曲线。

根据本发明提供的一种具有高精度校准功能的信号分析仪，所述校准模块包括：

多音信号产生单元，所述多音信号产生单元用于生成多音信号，所述多音信号包括在频域上具有均匀频率间隔分布的多个单音信号，所述多音信号的初始相位为所述目标相位；

DAC模块，所述DAC模块连接所述多音信号产生单元，所述DAC模块用于对所述多音信号进行数模转换，输出目标模拟信号；

低通滤波器，所述低通滤波器连接所述DAC模块，所述低通滤波器用于滤除所述目标模拟信号中的谐波信号，输出目标I路信号；

IQ调制器，所述IQ调制器连接所述低通滤波器，所述IQ调制器用于基于所述目标I路信号和目标Q路信号，输出目标IQ信号；

耦合器，所述耦合器连接所述IQ调制器，所述耦合器用于采集所述目标IQ信号的目标功率信息；

AGC/ALC模块，所述AGC/ALC模块连接于所述耦合器和所述多音信号产生单元之间，所述AGC/ALC模块用于基于所述目标功率信息和基准功率信息，输出目标误差信号至所述多音信号产生单元，以供所述多音信号产生单元调整所述多音信号的输出幅度。