[發明專利]一種利用網絡分析儀定位、跟蹤動態信號的方法及系統

有效

• 申請號: 201110362644.1
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102497236A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 劉丹;李樹彪;趙學強;孫朋德;郭永瑞;李明太;趙立軍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種動態信號的測試技術，尤其涉及一種利用網絡分析儀定位和跟蹤被測動態信號、以確定其頻譜信息的方法及系統，屬于測試技術領域。

背景技術

現有技術中，矢量網絡分析儀是用于測試動態信號的常用設備，其主要用于測試被測件在測量范圍內指定頻率點的幅度及相位信息，但無法主動定位輸入信號的幅頻信息。而在雷達測控及變頻器測量等諸多應用當中，亟需分析儀確定地知道被測信號的幅頻信息并進行跟蹤測量，以取得最佳測量效果。因此，以往的被測信號定位與跟蹤往往需要結合使用硬件鎖相模塊(PLL電路)予以實現，即將被測信號和矢量網絡分析儀的源信號置于一個鎖相環內，鎖相后的信號再經過下變頻等處理轉換為中頻信號，最后送入數字處理模塊得到最終的測量信息。如此則需要對原有測量儀器進行改動，增設硬件鎖相模塊，增加了測試成本，使得測量儀器的靈活性和擴展性受到極大限制。

因此，能否設計一種全新的定位、跟蹤動態信號的方法及系統，無需專門的鎖相硬件，無需改動原有儀器，也能實現動態信號的定位和跟蹤，成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明旨在提供一種利用網絡分析儀定位和跟蹤被測動態信號、以確定其頻譜信息的方法及系統，其利用矢量網絡分析儀本身的數字中頻特性結合特定的方法步驟鎖定被測信號，實現定位和跟蹤。其采用的技術方案如下：

該利用網絡分析儀定位、跟蹤動態信號的方法包括如下步驟：

1)信號采集步驟：矢量網絡分析儀通過信號采集模塊進行信號采集；

2)信號定位步驟：設置矢量網絡分析儀為測量信號模式和寬中頻帶寬，在用戶指定頻率范圍內掃描被測信號，通過極值搜索、分析和鏡頻抑制，逐步縮小頻率搜索范圍和矢量網絡分析儀的中頻帶寬，分析輸入信號頻譜，給出被測信號的幅頻信息；

3)信號跟蹤步驟：在雙通道中設置矢量網絡分析儀為較窄的中頻帶寬，利用數字中頻濾波器的線性頻率、相位關系計算得到最終的被測信號頻率，實現實時跟蹤。

優選地，該方法中還包括用戶交互步驟。

優選地，所述信號定位步驟包括如下子步驟：

2.1)將矢量網絡分析儀設置為如下測量信號模式：單通道、掃頻特性、絕對幅值格式、寬中頻帶寬，使輸入到矢量網絡分析儀的被測信號，經過分析儀的測量通道直接進入數字中頻處理模塊，得到被測信號全頻率帶寬內的幅度信息；

2.2)分析測量數據，通過矢量網絡分析儀的光標搜索功能得到用戶指定頻率范圍內的極值，分析極值所在頻率是否為鏡頻信號并對鏡頻信號進行去除，去除鏡頻信號是通過改變矢量網絡分析儀測量點數，重新掃描并分析測量結果，如果此極值所在頻率是鏡頻信號則改變掃描點數后將搜索不到此極值；鏡頻去除后得到的極值所在頻率即是被測信號的粗略頻譜信息；

2.3)改變矢量網絡分析儀搜索條件，采用逐次逼近法，減小矢量網絡分析儀的中頻帶寬并縮小頻率搜索范圍，重復2.2步驟中的極值分析和鏡頻抑制步驟，分析兩次搜索結果，如果兩次頻率之差小于分析儀中頻帶寬，則存儲最后一次搜索結果成功退出信號定位模塊，如果極值搜索失敗或者重復搜索次數超出用戶指定范圍，則提示失敗并退出。

優選地，所述信號跟蹤步驟包括如下子步驟：

3.1)將矢量網絡分析儀設置為如下跟蹤信號模式：雙通道、點頻特性、相位模式、比值格式、窄中頻帶寬；

3.2)分析測量數據，當被測信號位于矢量網絡分析儀中頻帶寬內時，利用最小二乘法對被測信號的時間、相位特性進行線性擬合；

3.3)計算出當前的誤差頻率，據此設置矢量網絡分析儀的當前掃描頻率；

3.4)重復步驟3.3，直至頻率誤差在用戶設置允許的范圍內。

本發明還公開了一種利用網絡分析儀定位、跟蹤動態信號的系統，其包括有：

信號采集模塊：矢量網絡分析儀通過該信號采集模塊進行信號采集；

信號定位模塊：設置矢量網絡分析儀為測量信號模式和寬中頻帶寬，在用戶指定頻率范圍內掃描被測信號，通過極值搜索、分析和鏡頻抑制，逐步縮小頻率搜索范圍和矢量網絡分析儀的中頻帶寬，分析輸入信號頻譜，給出被測信號的幅頻信息；

信號跟蹤模塊：在雙通道中設置矢量網絡分析儀為較窄的中頻帶寬，利用數字中頻濾波器的線性頻率、相位關系計算得到最終的被測信號頻率，實現實時跟蹤。

優選地，該系統中還包括用戶交互模塊。

優選地，所述信號定位模塊包括如下子模塊：