[发明专利]一种矢量网络分析仪的四通道压缩感知数字接收机信号处理方法

摘要

本发明提出了一种矢量网络分析仪的四通道压缩感知数字接收机信号处理方法，四通道压缩感知数字接收机由A、B、R1、R2四个模拟接收通道和压缩采样信号处理器组成，每个模拟接收通道包括：增益调节滤波模块、混频器模块、随机信号生成器模块和积分器模块。本发明给出的矢量网络分析仪的四通道压缩感知接收机通过对被测信号进行稀疏调制并进行低速采样，获得压缩采样信号，在FPGA中进行原始信号重构，并获得对应的基带信号，满足S参数测试的需求。

主权项

1.一种矢量网络分析仪的四通道压缩感知数字接收机信号处理方法，其特征在于，四通道压缩感知数字接收机由A、B、R1、R2四个模拟接收通道和压缩采样信号处理器组成，每个模拟接收通道包括：增益调节滤波模块、混频器模块、随机信号生成器模块和积分器模块；在进行S参数测量期间，接收机通过A、B、R1、R2四个通道的连接器获取所需的被测信号，然后经过增益调节滤波模块，对被测信号进行增益调节，使其在模数转换器的最佳量程内，并对其进行低通滤波，滤除不需要的高频噪声；将通过增益调节滤波模块处理后的被测信号与随机信号生成器模块产生的随机噪声进行混频操作，使用随机信号对被测信号进行解调，扩展其频谱；四路被测信号进行随机解调后进入积分器，将信号转变为频域稀疏信号，完成被测信号的感知压缩过程；将四路被测信号变换为频域稀疏信号后，通过模数转换器获得压缩采样数据，然后通过高速数据总线送入到压缩采样信号处理器；在压缩采样信号处理器中，需要先将从模数转换器得到数据进行信号重构，得到原始信号，然后再设计信号处理流程，最终得到S参数；所述信号处理流程包括：步骤1：由压缩采样信号y(n)重构原始的被测信号x(n)，压缩采样信号y(n)＝ΦΨα+e         (1)其中，x(n)＝Ψα，Ψ用于将被测信号表示为稀疏信号的正交基，α是对应的系数矩阵，e是测量误差；步骤2：利用数控振荡器产生的两路数字本振信号cos(ω0nTs)和sin(ω0nTs)，将步骤1中获得原始被测信号x(n)进行数字正交解调，得到解调后的输出信号xI(n)和xQ(n)；步骤3：通过对解调信号xI(n)和xQ(n)进行抽取和数字低通FIR滤波后获得所需要的数字基带信号I(n)和Q(n)；步骤4：通过数字检波算法可获得被测信号的幅度和相位信息，即步骤5：将提取的被测信号参数和重构后的原始信号存入到数据存取单元，供后续的S参数计算时使用。