[發明專利]一種高速無縫捕獲的脈沖功率統計測量方法

有效

• 申請號: 201310684706.X
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103645378A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 李金山;徐達旺;冷朋;李強
• 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: G01R21/133
• 分類號: G01R21/133
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本發明屬于測量技術領域，尤其涉及的是一種高速無縫捕獲的脈沖功率統計測量方法。

背景技術

在雷達、制導、無線通信中，數字調制方法將振幅調制和相位調制整合到一個多電平組織結構中，用來表示一個數據流的比特位，如CDMA（碼分多址）等通信方式。脈沖調制信號的峰-均功率比是所傳輸數據的復函數，而不僅僅是脈沖調制信號幅度的函數。以前根據脈沖調制深度和脈沖調制指數確定發射機或者放大器輸出功率的方法已經不再適用。而對發射機或者放大器輸出功率的測試，最準確的方法是對輸出脈沖功率進行長時間的統計測量。

對于脈沖功率的統計測量，目前可查的有兩種方法：

1、基于大容量存儲器的統計測量

該統計測量方法的基礎是大容量的存儲器。將采樣數據全部寫入存儲器中，當存儲器寫滿之后，將數據讀出進行計算和分析。其缺點是：由于受存儲器容量的影響，該方法存儲的數據量有限，不能實現長時間、不丟失數據的數據采樣和分析。

2、低速無縫捕獲的統計測量方法

低速無縫捕獲的統計測量方法是在較低速率下，實現數據的無縫捕獲，該方法速率較慢，僅為1Ms/s。其缺點是：該方法能夠實現長時間的數據采樣和分析，但是由于其數據抽取速率較低，僅為1Ms/s，兩個采樣數據之間的時間間隔為1us，而寬度小于1us的脈沖調制信號可能會漏掉，不能保證無遺漏的統計測量。

因此，現有技術存在缺陷，需要改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種高速無縫捕獲的脈沖功率統計測量方法。

本發明的技術方案如下：

一種高速無縫捕獲的脈沖功率統計測量方法，其中，包括如下步驟：

步驟1：在檢波及前端處理單元內，將微波信號進行檢波，得到微波信號的包絡信號，所述包絡信號經過對數放大、線性調理后，將檢波電壓調整到符合A/D轉換器的輸入范圍，再將檢波電壓轉換為ADC數據，并將ADC數據送FPGA內部；

步驟2：進行降速處理，由FPGA內部的1:10數據抽取單元完成，其抽取速率為10Ms/s，抽取后的ADC速率為10Ms/s；

步驟3：將功率測量的頻響補償在FPGA內完成，DSP首先將頻響數據寫入到頻響數據寄存器中，然后通過乘法器與每一個ADC進行乘法運算，補償后的ADC數據在控制信號CTL的控制下，分時寫入第一存儲器及第二存儲器；

步驟4：當控制信號CTL為高電平時，10Ms/s的時鐘將頻響補償過的ADC數據持續寫入第一存儲器中，一次操作固定寫入1000個ADC數據，同時，DSP通過增強型存儲器直接存取接口，將第二存儲器中寫入的數據讀取到DSP內部RAM中；當控制信號CTL為低電平時，第1001個數據無縫隙的寫入到第二存儲器中，一次操作固定寫入1000個ADC數據，DSP通過增強型存儲器直接存取接口，將第一存儲器中寫入的數據讀取到DSP內部RAM中；

步驟5:在DSP內部，采用查表方式進行統計測量，以ADC值為索引構建的ADC統計表格，累加統計每一個ADC值出現的次數，ADC數量統計寄存器累加所有ADC出現的次數，將ADC統計表格中每個ADC出現的次數除以ADC數量統計寄存器累加的所有ADC的次數，得到每個ADC值出現的概率；

步驟6:ADC值采用查表方式轉換為單位為毫瓦的功率數據，ADC-功率轉換表格通過校準，構建以ADC為索引的功率表格；每一個ADC值在經過ADC統計表格后，轉換為毫瓦值，在DSP內部得到一組功率值毫瓦與出現概率相對應的表格，并將該表格存放在DSP內部固定的存儲空間內；

步驟7:CPU通過PCI接口，將功率值毫瓦與出現概率對應表格中的數據讀出，根據用戶的設定，分別將統計測量顯示為概率密度函數圖、累積分布函數圖和補-累積分布函數圖，并且顯示單位為毫瓦或者dBm。

所述的測量方法，其中，所述步驟1中，A/D轉換器為14位、100Ms/s的A/D轉換器。

所述的測量方法，其中，所述步驟3中，所述第一存儲器及第二存儲器為14位、深度為1024的存儲器；所述控制信號CTL由讀寫控制產生單元產生，讀寫控制產生單元由10Ms/s的采樣時鐘驅動，每隔1000個時鐘周期反轉一次，產生控制信號CLT；控制信號CLT作為第一存儲器的使能信號，控制第一存儲器的數據寫入和讀出；控制信號CTL經過反相器取反后，作為第二存儲器的使能信號，控制第二存儲器的數據寫入和讀出。