[發明專利]系統頻率響應的測量方法

在審

• 申請號: 201410400525.4
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104198810A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 張虎;張軍
• 申請（專利權）人: 深圳市愛普泰科電子有限公司
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R23/16
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

技術領域

本發明涉及信號處理領域，特別是涉及一種系統頻率響應的測量方法。

背景技術

在實際工程應用中，為了了解系統的頻率特性，就必須要測量系統的頻率 響應。現實中的系統基本都是存在諧波失真的非線性系統，諧波失真導致非線 性響應，這樣測出的頻率響應會引起較大的誤差。因此，需要在系統響應中剔 除非線性響應。

傳統測量系統的頻率響應的方法有很多種，如點測法、掃頻法、最長序列 法等。然而，點測法只適合測指定頻點的響應；掃頻法是通過將多個指定頻點 的響應擬合為最終的全頻帶頻響曲線；最長序列法雖然可以測量整個頻帶的脈 沖響應，但無法剔除非線性響應，誤差較大。

發明內容

基于此，有必要提供一種可以測量整個頻帶內脈沖響應且誤差小的系統頻 率響應的測量方法。

一種系統頻率響應的測量方法，包括：

生成正弦指數掃頻信號作為輸入信號；

根據所述輸入信號得到系統輸出信號；

構造匹配信號并將所述匹配信號與系統輸出信號做卷積得到脈沖響應；

從所述脈沖響應中分離出系統線性脈沖響應；

根據所述線性脈沖響應求出系統頻率響應。

在其中一個實施例中，根據所述輸入信號得到系統輸出信號的步驟之前還 包括：

對所述輸入信號進行幅度調制。

在其中一個實施例中，根據下述公式得到幅度調制的調制因子n(t)：

n(t)=(f1/f0)t/T]]>

其中，f0為所述正弦指數掃頻信號的初始頻率，f1為所述正弦指數掃頻信號 的終止頻率，T為從f0到f1的掃頻時間，t為以f0對應的時刻為參考時刻的任 意時刻。

在其中一個實施例中，所述正弦指數掃頻信號的掃頻范圍為20赫茲到20 千赫茲。

在其中一個實施例中，構造匹配信號并將所述匹配信號與系統輸出信號做 卷積得到脈沖響應的步驟之前還包括：

去除所述系統輸出信號的直流分量。

在其中一個實施例中，所述匹配信號為所述正弦指數掃頻信號在時間上的 翻轉信號。

在其中一個實施例中，設所述系統輸出信號的點數為M，所述匹配信號的 點數為N，從所述脈沖響應中分離出系統線性脈沖響應的步驟為：

取所述脈沖響應的第N點到第M點作為系統線性脈沖響應。

在其中一個實施例中，根據所述線性脈沖響應求出系統頻率響應的步驟包 括：

將所述線性脈沖與所述輸入信號做卷積得到線性響應輸出；

將所述線性響應輸出和輸入信號分別變換到頻域得到線性響應輸出頻譜和 輸入信號頻譜；

將所述線性響應輸出頻譜和輸入信號頻譜做點除得到系統頻率響應。

上述系統頻率響應的測量方法通過生成正弦指數掃頻信號作為輸入信號， 而正弦指數掃頻信號的非線性脈沖響應等價于含直流分量的原輸入信號延時后 并且幅度變小的線性脈沖響應，這樣有利于分離系統的線性響應和非線性響應， 即能剔除非線性脈沖響應，誤差小；同時正弦指數掃頻信號是可以覆蓋所有考 查頻帶內頻點的信號，即可以測量整個頻帶內脈沖響應。

附圖說明

圖1為一實施例中系統頻率響應的測量方法流程圖；

圖2為解卷積后得到的響應結果示意圖；

圖3為正弦指數掃頻信號與匹配信號歸一化卷積結果圖；

圖4為根據線性脈沖響應求出系統頻率響應的流程圖。

具體實施方式

請參考圖1，為一實施例中系統頻率響應的測量方法流程圖。

一種系統頻率響應的測量方法，包括：

步驟S110：生成正弦指數掃頻信號作為輸入信號。