[發明專利]用于接收機性能測試的頻譜分析算法

有效

• 申請號: 201110004106.5
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102170318A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 張玉鳳
• 申請（專利權）人: 南京國睿安泰信科技股份有限公司
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種頻譜分析算法,尤其涉及一種用于接收機性能測試的頻譜分析算法，屬于信號處理算法。

背景技術

ADC動態性能測試和IQ正交特性測試是接收機性能測試的關鍵指標。

目前對AD轉換器動態特性測試主要有兩種已成體系的標準：IEEE-1241和DYNAD。

DYNAD基于標準ADC輸出信號的頻域的對稱性，僅研究0到????????????????????????????????????????????????（為采樣頻率）范圍頻域，沒有考慮實際I、Q通道的不平衡造成復數信號的頻譜總會存在一定的鏡像。IEEE-1241雖然考察從到的整個頻域的性能，但和DYNAD一樣都沒有對信噪比（SNR）加以研究。

這兩種標準都沒有對具體的頻譜分析方法、窗函數選擇方法和不同能量譜線數量提取方法加以討論。

至于IQ正交特性測試方法國內雖有眾多研究，并沒有形成有效標準。

另外，對于這些測試方案已有的討論都沒有涉及分析工具和測試精度。

發明內容

所要解決的技術問題：

針對以上不足本發明提供了一種對采集到的數據進行頻譜分析，確定窗函數的選擇方法，從而確定直流、信號、鏡像、諧波、噪聲及雜散等分量的提取方法和頻譜旁瓣數量的估算方法；在整個頻域完成ADC動態性能測試和IQ正交特性測試，ADC動態性能測試包含信噪比（）在內五項指標的用于接收機性能測試的頻譜分析算法。

技術方案：

一種用于接收機性能測試的頻譜分析算法，包括以下步驟：

步驟1:?對采集來的數據調用該算法的不同函數計算相應指標：

IrrDb（）指鏡像抑制比；

SfdrDb（）指無雜散動態范圍；

SnrDb（）指信噪比；

SinadDb（）指信號與噪聲加失真比；

ThdDb（）指總諧波失真；

Enob（）指有效位；

以上為ADC動態性能指標；

AmpErr（）指幅度一致性誤差；

PhaseErr（）指相位正交性誤差；

以上為I路和Q路信號的正交特性指標；

步驟2：求解上述指標：

（1）ADC動態性能指標的具體求解方法為：

a,?根據信號幅度即ADC位數決定窗函數類型，具體為4位ADC選海明窗，6位ADC選布萊克曼窗，8～22位ADC選布萊克曼海瑞－7窗，其他位數ADC選漢寧窗；

b，對加窗后的I、Q兩路數據進行復數FFT，得到復數數組的頻譜；

c,?在整個頻域內找出各分量的譜線集合，譜線數目均由所用的窗函數決定，具體為布萊克曼窗選分量譜線左右各3根譜線，布萊克曼海瑞－7窗選分量譜線左右各7根譜線，其他窗選分量譜線左右各2根譜線；

d,?根據定義求出各個指標：

鏡像抑制比；

無雜散動態范圍；

信噪比；

信號與噪聲加失真比；

總諧波失真；

有效位；

（2）I路和Q路信號的正交特性指標的求解方法為：

a,對I、Q兩路數據直接進行實數FFT，得到兩路數據的幅度譜;

b,依次求出兩路幅度譜的最大值，即分別為I路、Q路信號頻域最大模值，根據幅度一致性誤差定義，求得I路和Q路信號的幅度一致性誤差；

c，根據相位正交性誤差定義，求得I路和Q路信號的相位正交性誤差；

步驟3：通過在算法程序中設定有效位數，可以控制算法精度；

當待采集信號特性為16位AD、IQ兩路標準正弦信號幅度一致即＝0?dB且相位正交即＝0°時，調用該算法的結果是幅度一致性誤差-0.007585dB、相位正交性誤差?-0.000022°、信噪比172.342920dB、無雜散動態范圍?96.498415dB、信號與噪聲加失真比95.555793dB、總諧波失真-95.523528dB、有效位15.580696。

有益效果：

本發明的數據采集量N≥2K時，幅度一致性（）準確度0.008?dB、相位正交性（）準確度0.0001°、信噪比（）準確度0.18?dB、無雜散動態范圍（）準確度0.000001?dB、信號與噪聲加失真比（）準確度0.00001?dB、總諧波失真（）準確度0.00001?dB、有效位（）準確度0.000001?dB。

具體實施方式

下面對本發明作進一步詳細地說明。

用于接收機性能測試的頻譜分析算法包括以下步驟：