本发明涉及广播电视发射机自动化测试领域，特别涉及一种广播发射机幅频响应指标测量方法及装置。
背景技术：
AM广播发射机是广播电视系统中的重要组成部分，为保证发射机播出质量，必须坚持定期对发射机指标进行测试，以便针对所发生的问题，及时进行调整。传统的手动测量发射机谐波失真的方法是，根据中华人民共和国广播电影电视行业标准GY/T 225-2007的要求，在发射机非播出时段，调整发射机的输出功率到额定输出功率，用1000Hz正弦信号对发射机进行调制，短波发射机的调幅度为75％、中波发射机调幅度为95％，将此时音频分析仪测出的电平作为基准电平0dB。按照标准规定的测量频率，保持输入信号的电平不变，由音频分析仪测量出各频率的频率响应。由于测试人员对测量方法掌握的程度不同，对仪器操作的熟练程度不同，造成了测量时间和测量结果的不确定性，具有效率低、数据存储不便和对测试人员要求较高等缺点。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种广播发射机幅频响应指标测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种广播发射机幅频响应指标测量方法，包括：
步骤1，实时采集发射机的输入数据x(t)和对应的输出数据y(t)；
步骤2，根据所述输入数据x(t)和对应的输出数据y(t)，确定信号通过所述发射机的系统延时τ；
步骤3，结合所述系统延时τ，计算所述发射机的幅频响应；
步骤4，显示及存储所述幅频响应。
在一个示例性实施方式中，所述发射机为无失真传输系统，输出信号和输入信号之间的幅度成一定的倍数，且通过系统产生的延时为固定值。
在一个示例性实施方式中，所述步骤1-4按照设定周期执行。
在一个示例性实施方式中，步骤2包括：
对所述x(t)经采样后得离散序列x(n)；
所述y(t)经采样后得离散序列y(n)；
确定所述x(n)、y(n)的互相关函数Rxy(D)；
确定所述Rxy(D)最大时对应的D，即为信号通过所述发射机的系统延时τ。
在一个示例性实施方式中，步骤3包括：
对离散信号x(n)和y(n)通过矩形窗截取M点,其中M为实数，得到一个长度为M的离散序列x[n]和y[n],0≤n≤M-1,
对x[n]做N点DFT，N>M，N为实数，得到x[n]和y[n]的离散频谱X[k]和Y[k]；
将y[n]从τ开始截取N-τ个点，得到yN-τ[n],对yN-τ[n]做N点DFT得到Y(k)'，由X(k)和Y(k)'得到X(ejω)和Y(ejω)，得出系统的幅频响应
本发明实施例还提供一种广播发射机幅频响应指标测量装置，包括：
采集单元，用于实时采集发射机的输入数据x(t)和对应的输出数据y(t)；
确定单元，用于根据所述输入数据x(t)和对应的输出数据y(t)，确定信号通过所述发射机的系统延时τ；
计算单元，用于结合所述系统延时τ，计算所述发射机的幅频响应；
显示单元，用于显示及存储所述幅频响应。
在一个示例性实施方式中，所述发射机为无失真传输系统，输出信号和输入信号之间的幅度成一定的倍数，且通过系统产生的延时为固定值。
在一个示例性实施方式中，所述采集单元按照设定周期执行采集。
在一个示例性实施方式中，确定单元用于：
对所述x(t)经采样后得离散序列x(n)；
所述y(t)经采样后得离散序列y(n)；
确定所述x(n)、y(n)的互相关函数Rxy(D)；
确定所述Rxy(D)最大时对应的D，即为信号通过所述发射机的系统延时τ。
在一个示例性实施方式中，计算单元用于：
对离散信号x(n)和y(n)通过矩形窗截取M点,其中M为实数，得到一个长度为M的离散序列x[n]和y[n],0≤n≤M-1,
对x[n]做N点DFT，N>M，N为实数，得到x[n]和y[n]的离散频谱X[k]和Y[k]；
将y[n]从τ开始截取N-τ个点，得到yN-τ[n],对yN-τ[n]做N点DFT得到Y(k)'，由X(k)和Y(k)'得到X(ejω)和Y(ejω)，得出系统的幅频响应
本发明的技术效果和优点：
1、本发明提出的测量发射机幅频响应方法是在发射机正常工作的情况下，采集发射机输入输出数据，根据本发明的发射机谐波失真测量算法对数据进行运算处理，将测试结果进行显示和存储；
2、本发明的测量方法不影响发射机的正常工作，运用设备自有接口，直接采集发射机的输入输出信号，保证了发射机运行数据的准确性与时效性，而且能够实时在线监测发射机的工作情况，当发射机出现故障时能够及时给出报警；
3、随着数字广播的推广，传统的设备测试方法已经不能满足数字广播设备的测试需求，所以本发明的测量发射机幅频响应方法具有一定的实际意义。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种发射机幅频响应测量方法流程图。
图2为本发明实施例提供的另一种发射机幅频响应测量方法流程图。
图3为本发明实施例提供的一种发射机幅频响应测量装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种广播发射机幅频响应指标测量方法，包括：
S101，实时采集发射机的输入数据x(t)和对应的输出数据y(t)；
S102，根据所述输入数据x(t)和对应的输出数据y(t)，确定信号通过所述发射机的系统延时τ；
S103，结合所述系统延时τ，计算所述发射机的幅频响应；
S104，显示及存储所述幅频响应。
在一个示例性实施方式中，所述发射机为无失真传输系统，输出信号和输入信号之间的幅度成一定的倍数，且通过系统产生的延时为固定值。
在一个示例性实施方式中，所述步骤1-4按照设定周期执行，即周期性进行广播发射机幅频响应指标测量。
在一个示例性实施方式中，S102包括：
对所述x(t)经采样后得离散序列x(n)；
所述y(t)经采样后得离散序列y(n)；
确定所述x(n)、y(n)的互相关函数Rxy(D)；
确定所述Rxy(D)最大时对应的D，即为信号通过所述发射机的系统延时τ。
在一个示例性实施方式中，S103包括：
对离散信号x(n)和y(n)通过矩形窗截取M点,其中M为实数，得到一个长度为M的离散序列x[n]和y[n],0≤n≤M-1,
对x[n]做N点DFT，N>M，N为实数，得到x[n]和y[n]的离散频谱X[k]和Y[k]；
将y[n]从τ开始截取N-τ个点，得到yN-τ[n],对yN-τ[n]做N点DFT得到Y(k)'，由X(k)和Y(k)'得到X(ejω)和Y(ejω)，得出系统的幅频响应
如图2所示，在本发明的另一个实施例中，一种广播发射机幅频响应指标测量方法，发射机输入端设有音频流，发射机要满足一个无失真传输系统，则输出信号和输入信号之间的幅度成一定的倍数，且通过系统产生的延时为固定值。所述音频流输入信号为x(t)，所述x(t)经fs采样后得离散序列x(n)，所述x(t)经发射机后输出信号为y(t)，所述y(t)经fs采样后得离散序列y(n)，所述x(n)和y(n)运用广播发射机幅频响应指标实时在线测量方法计算出发射机谐波失真，且将结果显示和存储，所述发射机谐波失真在传输中还存在系统时延、系统加性噪音和系统增益，所述系统时延设定为τ，系统加性噪音设定为n(t)，系统增益设定为α。
y(t)＝αx(t-τ)+n(t) 式1
系统冲击响应为h(t)，则：
y(t)＝x(t-τ)*h(t)＝x(t)*h(t-τ) 式2
设x(t)，y(t)满足绝对可积条件，F[x(t)]＝x(jω)，F[h(t)]＝H(jω)，F[y(t)]＝Y(jω)，其中F[*]表示傅里叶变换，对式2两边进行傅里叶变换可得：
Y(jω)＝x(jω)e-jωτH(jω)e-jωτ 式3
另G(jω)＝X(jω)e-jωτ，则式(2-12)可以表示为
系统的幅频响应通常为复函数，可表示为H(jω)＝|H(jω)|ejφ(ω),幅度函数|H(jω)|对应的曲线称为系统的幅频特性曲线，相位函数中φ(ω)对应的曲线称为系统的相频特性曲线；
由式4可知，
由式3和式5可知，求系统幅频响应|H(jω)|，需要先求出系统输入信号和输出信号的时延τ；
由式2得采样后的输入信号x(n)和输出信号y(n)可以表示为，
y(n)＝αx(n-τ)+n(n) 式6
X(n)和y(n)的互相关函数Rxy(D)可表示为
Rxy(D)＝E[x(n) y(n-D)] 式7
将式6带入式7，得
Rxy(D)＝αE[x(n) x(n-D-τ)]+E[x(n) y(n-D)] 式8
因为x(n)，n(n)彼此不相关，因此式8可化为
Rxy(D)＝αE[x(n) x(n-D-τ)]＝αRs(D-τ) 式9
由相关函数的性质得到，当D＝τ时Rxy(D)取最大值。因此，求得Rxy(D)的最大值对应的D就是输入信号x(n)和输出信号y(n)的时延τ；
离散信号x(n)和y(n)通过矩形窗截取M点,得到一个长度为M的离散序列x[n]和y[n],0≤n≤M-1,设其DTFT为X(ejω)和Y(ejω)，有
对x[n]和y[n]做N点DFT，得到x[n]和y[n]的离散频谱X[k]和Y[k]，为克服“栅栏”效应，要取N>M，DFT才可以无失真的恢复出DTFT；
根据式9计算得出时延τ，将y[n]从τ开始截取N-τ个点，得到yN-τ[n],对yN-τ[n]做N点DFT得到Y(k)'，由X(k)和Y(k)'得到X(ejω)和Y(ejω)，得出系统的幅频响应|H(ejω)|，
如图3所示，本发明实施例还提供一种广播发射机幅频响应指标测量装置，包括：
采集单元301，用于实时采集发射机的输入数据x(t)和对应的输出数据y(t)；
确定单元302，用于根据所述输入数据x(t)和对应的输出数据y(t)，确定信号通过所述发射机的系统延时τ；
计算单元303，用于结合所述系统延时τ，计算所述发射机的幅频响应；
显示单元304，用于显示及存储所述幅频响应。
在一个示例性实施方式中，所述发射机为无失真传输系统，输出信号和输入信号之间的幅度成一定的倍数，且通过系统产生的延时为固定值。
在一个示例性实施方式中，所述采集单元301按照设定周期执行采集。
在一个示例性实施方式中，确定单元302用于：
对所述x(t)经采样后得离散序列x(n)；
所述y(t)经采样后得离散序列y(n)；
确定所述x(n)、y(n)的互相关函数Rxy(D)；
确定所述Rxy(D)最大时对应的D，即为信号通过所述发射机的系统延时τ。
在一个示例性实施方式中，计算单元303用于：
对离散信号x(n)和y(n)通过矩形窗截取M点,其中M为实数，得到一个长度为M的离散序列x[n]和y[n],0≤n≤M-1,
对x[n]做N点DFT，N>M，N为实数，得到x[n]和y[n]的离散频谱X[k]和Y[k]；
将y[n]从τ开始截取N-τ个点，得到yN-τ[n],对yN-τ[n]做N点DFT得到Y(k)'，由X(k)和Y(k)'得到X(ejω)和Y(ejω)，得出系统的幅频响应
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。