[發明專利]一種基于數據模型的校準件定標數據中噪聲的處理方法

有效

• 申請號: 201410345169.0
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104090253A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 邱兆杰;姜萬順
• 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: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及測量技術領域，特別涉及一種基于數據模型的校準件定標數據中噪聲的處理方法。

背景技術

矢量網絡分析儀校準，就是將導致系統誤差的非理想因素進行數學抽象，建立描述系統誤差的數學模型，依據特定的校準方法，通過測量特性已知的校準件，確定出誤差模型中的參數。在此基礎上，修正測量結果，消除或減少系統誤差對測量結果的影響。開、短路器是矢量網絡分析儀最為常用的校準件。為保證校準精度，需要精確知道這些校準件的特性。為此，需要對校準件進行精確定標。

校準件定標方法可以分為兩大類，一類為基于參數模型的定標方法，另一類為基于數據模型的定標方法。前者定標過程中需要擬合處理，會引入擬合誤差，特別是定標頻帶比較寬時，擬合誤差將嚴重影響定標精度。基于數據模型的定標方法是近兩年新出現的一種校準件定標技術，它的基本特點是直接以包含S參數、頻率等參數的數據文件形式定義校準件，無需數據擬合。因此，基于數據模型的定標技術避免了傳統定標方法中的擬合誤差問題，這一特征使得該技術在校準件定標問題中具有顯著的優勢。

然而，基于數據模型的定標方法也有不足，即易受一些噪聲或干擾的影響。校準件定標過程中，需要使用高精度的矢量網絡分析儀測量出校準件的端口特性。雖然進行測量之前，都先對這些高精度的矢量網絡分析儀進行了仔細的校準，但矢量網絡分析儀校準只能消除系統測量誤差，對于矢量網絡分析儀的系統噪聲、開關及連接器的重復性等這類具有不可重復性的隨機誤差無能為力。因此，獲得的描述校準件端口特性的測量數據中不可避免地混有各種噪聲和干擾，不妨把這些噪聲和干擾統稱為噪聲。在基于參數模型的定標方法中，數據擬合可以有效抑制這些噪聲。然而，基于數據模型的定標方法中，由于沒有數據擬合處理，這些噪聲將一直存在于校準件的定標數據之中，這些噪聲的存在限制了基于數據模型方法的定標精度。

與傳統的校準件定標方法比較，基于數據模型的定標方法無擬合誤差問題，可以有效提高定標精度。但基于數據模型的定標方法易受噪聲的影響，得到的校準件定標數據中混有噪聲，定標精度受到限制。

基于數據模型的校準件定標方法中，目前沒有相應的噪聲處理方法。

發明內容

本發明提出一種基于數據模型的校準件定標數據中噪聲的處理方法，解決的技術問題，就是基于數據模型的校準件定標數據中噪聲和干擾的抑制與消除。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于數據模型的校準件定標數據中噪聲的處理方法，包括以下步驟：

步驟(a)，利用矢量網絡分析儀測得待定標的開路器或短路器的反射系數，將所述反射系數的相位參考面由測量端口移至開路器的開路面或短路器的短路面處：

Γ=Γ0ej2β0L---(1)]]>

式中，L為開路器或短路器偏移傳輸線的長度，β₀為偏移傳輸線的相位常數，Г₀為開路器或短路器測量端口處的反射系數，Г為相位參考面移至開路器的開路面或短路器的短路面處的反射系數；

步驟(b)，由測得的不同頻率點的反射系數得到反射系數的模值和相位兩個實數離散序列，將兩個序列統一記為序列：其中，M為測量頻點總數，n代表第n個測量頻點；

步驟(c)，設計低通濾波器分別對模值序列和相位序列濾波；

步驟(d)，經濾波處理后的模值序列和相位序列再利用(2)式變換回反射系數的復數形式；

步驟(e)，經由下式處理：