[發明專利]一種FSK數字解調誤差參量的計量方法和系統

有效

• 申請號: 201310250814.6
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103344930A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 張睿;周峰;王南;肖靂;盧民牛;陸冰松;郭隆慶;孫景祿
• 申請（專利權）人: 工業和信息化部通信計量中心
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明涉及數字通信技術領域，對帶有FSK分析解調功能的矢量信號分析儀、移動通信綜合測試儀的數字解調誤差進行計量校準，具有廣泛的應用。

背景技術

數字調制信號已成為信息社會的重要基石，是信息傳輸的主要載體。最典型的就是在無線通信和廣播電視系統中的應用，比如FSK信號，在藍牙等系統中得到了廣泛的應用。

衡量數字調制信號調制誤差的主要參量有：矢量誤差幅度（EVM）、相位誤差（Phase?Err）等，對于FSK調制，還有FSK?Error等誤差量。和所有的物理量一樣，這些量值也必須經過可信、可溯源、精準的計量，才能保證量值準確、統一，才能保證信息系統的正常運轉。但由于技術和理論的原因，目前數字調制參數的可溯源計量是一個世界范圍內的難題，可溯源、可信的方法和裝置一直都沒有建立起來。

就數字調制信號而言，主要的計量工作集中在數字調制信號發生器（VSG）和矢量信號分析儀（VSA）的校準方面。而經過校準的VSG和VSA作為測試儀表，去測試生產、科研中的其他調制解調裝置。

盡管VSG和VSA相關的數字調制解調誤差參量的計量工作一直在開展，但是按照計量的基本要求，仍然存在兩大問題：

一、難于溯源。主要指：目前的標準方法是使用矢量信號分析儀校準信號源，使用數字調制信號發生器作為標準器校準分析儀，這是一個閉環，這個閉環和其他的標準幾乎沒有聯系，是一個不可溯源的閉環，是整個計量體系中“空中樓閣”。

計量工作閉環運行，很容易發生誤差循環和積累，難于保證準確度和可信度。圖1形象地說明了該問題。

二、使用標準數字調制信號，缺乏對誤差參量的設置。一般來說，計量參數設置要涵蓋被計量器具的主要使用范圍，比如某卡尺的量程是10厘米，而只使用量塊校準1厘米的刻度，是不夠的。在校準VSA時，數字調制信號源發射標準的調制信號，不對信號進行誤差設置，實際上是只在誤差0點附近進行測試，這是脫離實用要求的。因為VSA在實際工作中，接收到的信號往往是存在較大誤差的，VSA的作用就是對調制誤差參量進行測量，應該在一定范圍內對信號進行不同的誤差設置，獲取不同的測量值，計量結果才更符合實際需求。但是問題之所以沒有解決，是因為誤差設置和和具體的調制誤差參量之間的理論關系尚未建立，操作方法更是缺乏。

本專利旨在就FSK這種使用非常廣泛的調制方式，解決該問題。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的技術問題，實現本發明的目的，本發明提出一種FSK數字解調誤差參量的計量方法和系統。該方法包括以下步驟：1)若設置FSK信號的符號速率為Rs，頻偏是Df，而符號序列為101010…，在高斯濾波器BT<0.5487時，該FSK信號是一個正弦調相信號或可以認為等效為一個正弦調相信號，調制頻率為0.5Rs，那么就可以通過產生一個正弦調相信號（PM信號）來等效該FSK信號；2)設置PM信號的調制頻率和標準值的差值頻率參量Δf，同時設置矢量信號分析儀的捕獲長度Result?Length?N；3)建立頻率參量Δf和調制誤差參量PhaseErrRms,PhaseErrPeak,EvmRms,EvmPeak,Fsk?Deviation,FskErrRms,FskErrPeak之間的解析關系；4)將可計算的數字調制誤差參量和矢量信號分析儀測量值對比，實現對FSK解調誤差參量的計量校準。本發明還提出一種相應的計量系統，包括：模擬信號發生器，產生PM信號；功分器，接收模擬信號發生器產生的PM信號，并將其向下分發；測量接收機，接收所述功分器分發的PM信號，監控PM參數；被測矢量信號分析儀，在FSK工作模式下工作，接收所述功分器分發的PM信號。

附圖說明

圖1現有技術中不可溯源的閉環形式的數字調制參量的計量方法

圖2本發明的實驗裝置示意圖

圖3FSK解調模式下的FskErrRms的測量值，校準值和不確定度。其中，(a)圖：測量值（measurement），預期計算值（calculation）作為校準值，（b）圖：測量誤差（measurement?error）指測量值減去計算值，及其擴展合成不確定度（Uncertainty,k=2）

圖4FSK解調模式下的FskErrPeak的測量值，校準值和不確定度。其中，(a)圖：測量值（measurement），預期計算值（calculation）作為校準值，（b）圖：測量誤差（measurement?error）指測量值減去計算值，及其擴展合成不確定度（Uncertainty,k=2）