[发明专利]一种宽带矢量信号的自动校正方法及系统

摘要

本发明涉及信号处理技术领域，公开一种宽带矢量信号的自动校正系统，包括宽带矢量信号生成器、高速数据采集模块、信号校正模块，所述宽带矢量信号生成器由控制上位机通过基带信号发生器与矢量信号调制器连接构成，矢量信号调制器的输出端通过电缆与高速数据采集模块相连，高速数据采集模块的输出端通过PCI‑Ex8数据接口与信号校正模块相连，信号校正模块的输出端通过RS‑232接口、USB接口或者LAN与宽带矢量信号发生器的控制上位机相连。本发明能够自动完成宽带矢量信号发生器的测试及校正信号生成。较传统的校正系统简单明了，可以节省大量的时间和人力，降低了人为误差，提高了校正效率及校正精度。

主权项

一种宽带矢量信号的自动校正方法，其特征是：将宽带矢量信号的误差校正分解为幅度平坦度校正、本振泄露校正以及镜像抑制校正，并将校正值一起预补偿于数字信号波形之中，再将校正后的波形数据下载到基带信号发生器进行波形播放，即可以生成校正后的信号波形，完成宽带矢量信号的校正，其步骤如下：(1)幅度平坦度校正1.1)获取未校正信号的幅频特性数据，信号校正的频带范围记为[Fmin，Fmax]，按照均匀分布的方式在频带内取m(m＞3)个频点F1，F2，F3，...，Fm，利用宽带矢量信号生成器依次产生各频率上的单频点信号，分别测量各个信号的输出幅度值为A1，A2，A3，...，Am；1.2)确定最小输出幅值的频率点，计算最小输出幅度值An＝min{A1，A2，A3，...，Am}，1≤n≤m，从而获取对应的频率点为Fn；1.3)确定各个频率点的幅值差，计算各个频率点的幅值差ΔA1，ΔA2，ΔA3，...，ΔAm，则有ΔA1=A1-AnΔA2=A2-AnΔA3=A3-An...ΔAm=Am-An]]>1.4)拟合任意频点上的幅值差，对任意频点Fx，确定其在频点F1，F2，F3，...，Fm中的位置为Fi≤Fx≤Fi+1，1≤i＜m，计算Fi与Fi+1之间的幅值差线性关系，根据两点法，有ΔAi=aiFi+biΔAi+1=aiFi+1+bi]]>则ai=ΔAi-ΔAi+1Fi-Fi+1bi=ΔAi-ΔAi-ΔAi+1Fi-Fi+1Fi]]>从而得到输出信号在Fi与Fi+1之间幅值差的线性关系为ΔAx＝aiFx+bi；1.5)生成校正数据，在产生信号时进行幅值补偿，根据拟合幅值线性关系式，在产生宽带矢量信号时预先进行幅值补偿，对任意频率点Fx，未校正前的信号幅值记为Ax，则校正后的幅度值为(2)本振泄露校正2.1)获取未校正信号的本振泄露功率，利用宽带矢量信号生成器产生校正频段范围内任意频率的单频点信号，测量输出信号的本振泄露功率为P0；2.2)确定I通道的直流偏置值，在宽带矢量信号生成器的I通道信号上叠加直流电压Vdi，测量输出信号的本振泄露功率为P1，则I通道的直流偏置值为2.3)确定Q通道的直流偏置值，在宽带矢量信号生成器的Q通道信号上叠加直流电压Vdq，测量输出信号的本振泄露功率为P2，则Q通道的直流偏置值为2.4)生成校正数据，在产生信号时进行偏置电压补偿，根据获取的VIC与VQC，在产生宽带矢量信号时预先对I/Q两个通道分别补偿直流电压，设I通道的原始信号的电压表示式记为VIO与VQO，则校正后的电压表示为VI=VIO-VICVQ=VQO-VQC]]>(3)镜像抑制校正3.1)获取未校正信号的镜像特性数据，信号校正的频带范围记为[Fmin，Fmax]，按照均匀分布的方式在频带内取m(m＞3)个频点F1，F2，F3，...，Fm，利用宽带矢量信号生成器依次产生各频率上的单频点信号，分别测量各个信号的输出幅度值为A1，A2，A3，...，Am，并测量其镜像的幅度值为Ar1，Ar2，Ar3，...，Arm；3.2)确定Q通道相对I通道的相位偏差，计算各个频率点Q通道相对I通道的相位差则有3.3)拟合任意频点上的相位偏差，对任意频点Fx，确定其在频点F1，F2，F3，...，Fm中的位置为Fi≤Fx≤Fi+1，1≤i＜m，计算Fi与Fi+1之间的相位差线性关系，根据两点法，有则从而得到输出信号在Fi与Fi+1之间幅值差的线性关系为3.4)生成校正数据，生成信号时进行幅值补偿，根据拟合相位偏差线性关系式，在产生宽带矢量信号时预先对Q通道进行相位补偿，对任意频率点Fx，未校正前的Q通道的信号相位记为则校正后的相位为