一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方法和系统与流程

文档序号:30879574发布日期:2022-07-26 20:57阅读:183来源:国知局
一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方法和系统与流程

1.本发明属于数字信号处理技术领域,尤其涉及一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方法和系统。


背景技术:

2.在校准频谱分析仪频率响应时,有频率和衰减量两个变量,通常在被测频段内要选择适当的步进频率对每一个衰减量进行逐点测试并校准,这种方式虽然可行,但是由于校准点数量大,举例说明:10m到3800m,10m步进,总共380个点,共25个衰减器,每个点的时间大概,0.2s,需要38025*0.6=1.58小时,如果频率范围到50g,校准时间,大概要花费21小时,校准时会耗费大量的时间,生产效率低下。


技术实现要素:

3.为了解决上述技术问题,本发明提出了一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方案;以有效减少校准点数,节约校准时间,提高生产效率。
4.具体地,对于每一个衰减量,进行校准是无法避免的,本发明采用的解决方案是减少频率点,即对原始数据进行分析发现有很多点是无效点,可以用相邻的点来代替或者相邻两点的线性差值得到。另外也发现,每一个衰减量的变化趋势是相同的,可以用一个衰减量找到频率点,其他衰减量用相同的频率点;通常下,选择一个通道驻波最差的衰减量,通常默认为0db时,驻波最差。本发明的目的在于提高生产效率,同时也能兼顾整机的性能指标。
5.本发明第一方面公开了一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方法。所述方法包括:
6.步骤s1、从频谱分析仪输出的射频信号中截取待校准的频率响应数据,并获取所述频谱分析仪的标准误差阈值,基于所述标准误差阈值确定校准门限阈值,所述校准门限阈值小于所述标准误差阈值;
7.步骤s2、在二维坐标系中标注所述待校准的频率响应数据中包含的n个数据点,基于所述校准门限阈值从所述n个数据点中选取m个表征数据点,所述m个表征数据点用于表征除所述m个表征数据点之外的n-m个数据点的校准量;
8.其中,所述二维坐标系的横轴表示频率,纵轴表示幅度,所述n个数据点中的每个数据点的横坐标为数据点的频率值,纵坐标为数据点的幅度值;
9.步骤s3、对所述m个表征数据点通过幅值补偿的方式进行校准,以及基于所述m个表征数据点的校准量确定所述n-m个数据点的校准量,并以所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点进行校准。
10.根据本发明第一方面的方法,在所述步骤s1中,从所述频谱分析仪输出的所述射频信号中截取所述待校准的频率响应数据包括:对所述频谱分析仪输出的所述射频信号进行幅值衰减检测,在检测到指定时间段内连续的幅值衰减且衰减幅度超过衰减阈值时,截
取所述指定时间段内超过所述衰减阈值的离散信号作为所述待校准的频率响应数据。
11.根据本发明第一方面的方法,在所述步骤s1中,所述标准误差阈值为所述频谱分析仪的出厂配置数据,所述校准门限阈值为0.3-0.7倍的所述标准误差阈值。
12.根据本发明第一方面的方法,在所述步骤s2中,基于所述校准门限阈值从所述n个数据点中选取所述m个表征数据点具体包括:
13.步骤s2-1:
14.以第1个数据点为起点、以第n个数据点为终点,构造第一连接线,确定横坐标值位于所述第1个数据点的横坐标至所述第n个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第一连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第一竖直距离集合,当所述第一竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第一竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第1表征数据点;
15.步骤s2-2:
16.以所述第1表征数据点为起点、以所述第1个数据点为终点,构造第二连接线,确定横坐标值位于所述第1表征数据点的横坐标至所述第1个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第二连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第二竖直距离集合,当所述第二竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第二竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第2表征数据点;
17.以所述第1表征数据点为起点、以所述第n个数据点为终点,构造第三连接线,确定横坐标值位于所述第1表征数据点的横坐标至所述第n个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第三连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第三竖直距离集合,当所述第三竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第三竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第3表征数据点;
18.步骤s2-3:
19.以所述第2表征数据点为起点、以所述第1个数据点为终点,构造第四连接线,确定横坐标值位于所述第2表征数据点的横坐标至所述第1个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第四连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第四竖直距离集合,当所述第四竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第四竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第4表征数据点;
20.以所述第2表征数据点为起点、以所述第1表征数据点为终点,构造第五连接线,确定横坐标值位于所述第1表征数据点的横坐标至所述第2表征数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第五连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第五竖直距离集合,当所述第五竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第五竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第5表征数据点;
21.以所述第3表征数据点为起点、以所述第n个数据点为终点,构造第六连接线,确定横坐标值位于所述第3表征数据点的横坐标至所述第n个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第六连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第六竖直距离集合,当所述第六竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第六竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第6表征数据点;
22.以所述第3表征数据点为起点、以所述第1表征数据点为终点,构造第七连接线,确
定横坐标值位于所述第3表征数据点的横坐标至所述第1表征数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第七连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第七竖直距离集合,当所述第七竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第七竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第7表征数据点;
23.步骤s2-4:
24.通过不断构造连接线、计算数据点与所述连接线的竖直距离、确定最大竖直距离对应的数据点且使得所述最大竖直距离超出所述校准门限阈值的方式,选取出所有表征数据点,直到所有数据点与构造出的所述连接线之间的竖直距离都不大于所述校准门限阈值。
25.根据本发明第一方面的方法,在所述步骤s3中,对所述m个表征数据点通过幅值补偿的方式进行校准具体包括:分别计算所述m个表征数据点的幅值到零点的绝对值作为所述m个表征数据点的校准量,基于所述m个表征数据点的校准量将所述m个表征数据点校准至所述零点,使得经幅值补偿后的所述m个表征数据点的幅度衰减为零。
26.根据本发明第一方面的方法,在所述步骤s3中,基于所述m个表征数据点的校准量确定所述n-m个数据点的校准量,具体包括:
27.获取所述二维坐标系中的所述第1个数据点、所述m个表征数据点、所述第n个数据点作为m+2个校准点,以横坐标从小到大的次序,依次计算相邻的两个校准点的校准量的平均值,以所述平均值到零点的绝对值,作为所述相邻的两个校准点之间的其他数据点的校准量,从而得到所述n-m个数据点的校准量。
28.根据本发明第一方面的方法,在所述步骤s3中,以所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点进行校准具体包括:基于所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点的纵坐标进行补偿,使得经幅值补偿后的所述n-m个数据点距零点的竖直距离不大于所述校准门限阈值。
29.本发明第二方面公开了一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的系统。所述系统包括:
30.第一处理单元,被配置为,从频谱分析仪输出的射频信号中截取待校准的频率响应数据,并获取所述频谱分析仪的标准误差阈值,基于所述标准误差阈值确定校准门限阈值,所述校准门限阈值小于所述标准误差阈值;
31.第二处理单元,被配置为,在二维坐标系中标注所述待校准的频率响应数据中包含的n个数据点,基于所述校准门限阈值从所述n个数据点中选取m个表征数据点,所述m个表征数据点用于表征除所述m个表征数据点之外的n-m个数据点的校准量;
32.其中,所述二维坐标系的横轴表示频率,纵轴表示幅度,所述n个数据点中的每个数据点的横坐标为数据点的频率值,纵坐标为数据点的幅度值;
33.第三处理单元,被配置为,对所述m个表征数据点通过幅值补偿的方式进行校准,以及基于所述m个表征数据点的校准量确定所述n-m个数据点的校准量,并以所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点进行校准。
34.根据本发明第二方面的系统,所述第一处理单元具体被配置为,利用如下方式从所述频谱分析仪输出的所述射频信号中截取所述待校准的频率响应数据:对所述频谱分析仪输出的所述射频信号进行幅值衰减检测,在检测到指定时间段内连续的幅值衰减且衰减
幅度超过衰减阈值时,截取所述指定时间段内超过所述衰减阈值的离散信号作为所述待校准的频率响应数据。
35.根据本发明第二方面的系统,所述标准误差阈值为所述频谱分析仪的出厂配置数据,所述校准门限阈值为0.3-0.7倍的所述标准误差阈值。
36.根据本发明第二方面的系统,所述第二处理单元具体被配置为,利用如下方式从所述n个数据点中选取所述m个表征数据点:
37.步骤s2-1:
38.以第1个数据点为起点、以第n个数据点为终点,构造第一连接线,确定横坐标值位于所述第1个数据点的横坐标至所述第n个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第一连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第一竖直距离集合,当所述第一竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第一竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第1表征数据点;
39.步骤s2-2:
40.以所述第1表征数据点为起点、以所述第1个数据点为终点,构造第二连接线,确定横坐标值位于所述第1表征数据点的横坐标至所述第1个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第二连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第二竖直距离集合,当所述第二竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第二竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第2表征数据点;
41.以所述第1表征数据点为起点、以所述第n个数据点为终点,构造第三连接线,确定横坐标值位于所述第1表征数据点的横坐标至所述第n个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第三连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第三竖直距离集合,当所述第三竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第三竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第3表征数据点;
42.步骤s2-3:
43.以所述第2表征数据点为起点、以所述第1个数据点为终点,构造第四连接线,确定横坐标值位于所述第2表征数据点的横坐标至所述第1个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第四连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第四竖直距离集合,当所述第四竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第四竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第4表征数据点;
44.以所述第2表征数据点为起点、以所述第1表征数据点为终点,构造第五连接线,确定横坐标值位于所述第1表征数据点的横坐标至所述第2表征数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第五连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第五竖直距离集合,当所述第五竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第五竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第5表征数据点;
45.以所述第3表征数据点为起点、以所述第n个数据点为终点,构造第六连接线,确定横坐标值位于所述第3表征数据点的横坐标至所述第n个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第六连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第六竖直距离集合,当所述第六竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第六竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第6表征数据点;
46.以所述第3表征数据点为起点、以所述第1表征数据点为终点,构造第七连接线,确定横坐标值位于所述第3表征数据点的横坐标至所述第1表征数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第七连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第七竖直距离集合,当所述第七竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第七竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第7表征数据点;
47.步骤s2-4:
48.通过不断构造连接线、计算数据点与所述连接线的竖直距离、确定最大竖直距离对应的数据点且使得所述最大竖直距离超出所述校准门限阈值的方式,选取出所有表征数据点,直到所有数据点与构造出的所述连接线之间的竖直距离都不大于所述校准门限阈值。
49.根据本发明第二方面的系统,所述第三处理单元具体被配置为,利用如下方式对所述m个表征数据点通过幅值补偿的方式进行校准:分别计算所述m个表征数据点的幅值到零点的绝对值作为所述m个表征数据点的校准量,基于所述m个表征数据点的校准量将所述m个表征数据点校准至所述零点,使得经幅值补偿后的所述m个表征数据点的幅度衰减为零。
50.根据本发明第二方面的系统,所述第三处理单元具体被配置为,利用如下方式确定所述n-m个数据点的校准量:获取所述二维坐标系中的所述第1个数据点、所述m个表征数据点、所述第n个数据点作为m+2个校准点,以横坐标从小到大的次序,依次计算相邻的两个校准点的校准量的平均值,以所述平均值到零点的绝对值,作为所述相邻的两个校准点之间的其他数据点的校准量,从而得到所述n-m个数据点的校准量。
51.根据本发明第二方面的系统,所述第三处理单元具体被配置为,利用如下方式对所述n-m个数据点进行校准:以所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点进行校准具体包括:基于所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点的纵坐标进行补偿,使得经幅值补偿后的所述n-m个数据点距零点的竖直距离不大于所述校准门限阈值。
52.本发明第三方面公开了一种电子设备。所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现本发明第一方面所述的一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方法中的步骤。
53.本发明第四方面公开了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现本发明第一方面所述的一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方法中的步骤。
54.本发明提供的技术方案明显提高了对频谱分析仪进行校准的效率,节约了大量计算成本和时间成本。
附图说明
55.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
56.图1为根据本发明实施例的一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方法的流程
图;
57.图2为根据本发明实施例的选取表征数据点的示意图;
58.图3为根据本发明实施例的一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的系统的结构图;
59.图4为根据本发明实施例的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
60.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例只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。
61.本发明第一方面公开了一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方法。图1为根据本发明实施例的一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方法的流程图;如图1所示,所述方法包括:
62.步骤s1、从频谱分析仪输出的射频信号中截取待校准的频率响应数据,并获取所述频谱分析仪的标准误差阈值,基于所述标准误差阈值确定校准门限阈值,所述校准门限阈值小于所述标准误差阈值;
63.步骤s2、在二维坐标系中标注所述待校准的频率响应数据中包含的n个数据点,基于所述校准门限阈值从所述n个数据点中选取m个表征数据点,所述m个表征数据点用于表征除所述m个表征数据点之外的n-m个数据点的校准量;
64.其中,所述二维坐标系的横轴表示频率,纵轴表示幅度,所述n个数据点中的每个数据点的横坐标为数据点的频率值,纵坐标为数据点的幅度值;
65.步骤s3、对所述m个表征数据点通过幅值补偿的方式进行校准,以及基于所述m个表征数据点的校准量确定所述n-m个数据点的校准量,并以所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点进行校准。
66.在步骤s1,从频谱分析仪输出的射频信号中截取待校准的频率响应数据,并获取所述频谱分析仪的标准误差阈值,基于所述标准误差阈值确定校准门限阈值,所述校准门限阈值小于所述标准误差阈值。
67.具体地,以标准误差阈值为0.5、校准门限阈值为0.3*0.5即0.15为例。
68.在一些实施例中,在所述步骤s1中,从所述频谱分析仪输出的所述射频信号中截取所述待校准的频率响应数据包括:对所述频谱分析仪输出的所述射频信号进行幅值衰减检测,在检测到指定时间段内连续的幅值衰减且衰减幅度超过衰减阈值时,截取所述指定时间段内超过所述衰减阈值的离散信号作为所述待校准的频率响应数据。
69.具体地,在选定的20mhz-3800mhz范围内,信号源设置频率f0=20m,然后频谱仪读数会显示读数p0,然后再依次已10mhz步进循环设置信号源和频谱仪,记录下所有的频率和对应的幅度值,频率值记作为fn,幅度值记作为pn,然后会得到378个点的频率vs幅度的原始数据;此数据作为步进s2的标准输入;
70.在步骤s2,在二维坐标系中标注所述待校准的频率响应数据中包含的n个数据点,基于所述校准门限阈值从所述n个数据点中选取m个表征数据点,所述m个表征数据点用于
表征除所述m个表征数据点之外的n-m个数据点的校准量;其中,所述二维坐标系的横轴表示频率,纵轴表示幅度,所述n个数据点中的每个数据点的横坐标为数据点的频率值,纵坐标为数据点的幅度值。
71.在一些实施例中,在所述步骤s2中,基于所述校准门限阈值从所述n个数据点中选取所述m个表征数据点具体包括:
72.步骤s2-1:
73.以第1个数据点为起点、以第n个数据点为终点,构造第一连接线,确定横坐标值位于所述第1个数据点的横坐标至所述第n个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第一连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第一竖直距离集合,当所述第一竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第一竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第1表征数据点;
74.步骤s2-2:
75.以所述第1表征数据点为起点、以所述第1个数据点为终点,构造第二连接线,确定横坐标值位于所述第1表征数据点的横坐标至所述第1个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第二连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第二竖直距离集合,当所述第二竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第二竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第2表征数据点;
76.以所述第1表征数据点为起点、以所述第n个数据点为终点,构造第三连接线,确定横坐标值位于所述第1表征数据点的横坐标至所述第n个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第三连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第三竖直距离集合,当所述第三竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第三竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第3表征数据点;
77.步骤s2-3:
78.以所述第2表征数据点为起点、以所述第1个数据点为终点,构造第四连接线,确定横坐标值位于所述第2表征数据点的横坐标至所述第1个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第四连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第四竖直距离集合,当所述第四竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第四竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第4表征数据点;
79.以所述第2表征数据点为起点、以所述第1表征数据点为终点,构造第五连接线,确定横坐标值位于所述第1表征数据点的横坐标至所述第2表征数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第五连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第五竖直距离集合,当所述第五竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第五竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第5表征数据点;
80.以所述第3表征数据点为起点、以所述第n个数据点为终点,构造第六连接线,确定横坐标值位于所述第3表征数据点的横坐标至所述第n个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第六连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第六竖直距离集合,当所述第六竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第六竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第6表征数据点;
81.以所述第3表征数据点为起点、以所述第1表征数据点为终点,构造第七连接线,确
定横坐标值位于所述第3表征数据点的横坐标至所述第1表征数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第七连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第七竖直距离集合,当所述第七竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第七竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第7表征数据点;
82.步骤s2-4:
83.通过不断构造连接线、计算数据点与所述连接线的竖直距离、确定最大竖直距离对应的数据点且使得所述最大竖直距离超出所述校准门限阈值的方式,选取出所有表征数据点,直到所有数据点与构造出的所述连接线之间的竖直距离都不大于所述校准门限阈值。
84.图2为根据本发明实施例的选取表征数据点的示意图,如图2所示,首先,在频率响应数据的第一个点和最后一个点作两点直线,设置门限为0.15,找出竖直距离最大的点p1,若未超出门限范围内,第一个点和最后一个点作为最终的两个校准点;若超出门限范围内,接着在原始数据的第一个点和p1作连接线,设置校准点门限为0.15,找出竖直距离最大的点p2,在p1和最后一个点作两点直线,设置校准点门限为0.15,找出竖直距离最大的点p3;以此类推循环,找出所有校准点(即m个表征数据点)。
85.图2中,
86.点虚线(
………
)代表原始数据;
87.直线(-)代表在起始点和终止点之间做一条直线,找出偏离直线位置最大的点1;
88.短直线(
‑‑‑‑‑
)代表在起始点和1点之间做直线,找出偏离直线位置最大的点2,在1点和终止点之间做直线,找出偏离直线位置最大的点3等等;黑点代表:所有的校准频率点。
89.在步骤s3,对所述m个表征数据点通过幅值补偿的方式进行校准,以及基于所述m个表征数据点的校准量确定所述n-m个数据点的校准量,并以所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点进行校准。
90.在一些实施例中,在所述步骤s3中,对所述m个表征数据点通过幅值补偿的方式进行校准具体包括:分别计算所述m个表征数据点的幅值到零点的绝对值作为所述m个表征数据点的校准量,基于所述m个表征数据点的校准量将所述m个表征数据点校准至所述零点,使得经幅值补偿后的所述m个表征数据点的幅度衰减为零。
91.在一些实施例中,基于所述m个表征数据点的校准量确定所述n-m个数据点的校准量,具体包括:获取所述二维坐标系中的所述第1个数据点、所述m个表征数据点、所述第n个数据点作为m+2个校准点,以横坐标从小到大的次序,依次计算相邻的两个校准点的校准量的平均值,以所述平均值到零点的绝对值,作为所述相邻的两个校准点之间的其他数据点的校准量,从而得到所述n-m个数据点的校准量。
92.在一些实施例中,在所述步骤s3中,以所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点进行校准具体包括:基于所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点的纵坐标进行补偿,使得经幅值补偿后的所述n-m个数据点距零点的竖直距离不大于所述校准门限阈值。
93.具体地,通常20mhz-3800mhz,选择10m步进去校准,有378点(10分钟),经步骤s3处理后只有45(1.2分钟)个点,校准时间缩短到原来时间1/8左右。随后进行幅值补偿处理,对于这45个点,直接将其补偿至零点,对于其他数据点,取相邻的两根校准点的幅值进行校
准,校准后,以10m步进测试,竖直距离全部在0.15内,则校准结果满足预期。
94.从以下四个方面对本发明第一方面的一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方法的改进效果进行阐述:
95.1.校准频率点数对比
96.频率范围原始点数拐点点数20mhz-3800mhz37845
97.表1:校准点数2.效率对比
98.频率范围原始校准时间拐点校准时间20mhz-3800mhz95分钟(378)12分钟(45)
99.表2:校准时间
100.3.生产效率对比
101.通过对比时间,从95分钟降低到12分钟,校准时间缩短到原来时间1/8左右。
102.4.性能指标对比
103.用拐点45点,校准后,以10m步进测试,全部在0.15内,测试结果满足设计和指标要求。
104.本发明第二方面公开了一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的系统。图3为根据本发明实施例的一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的系统的结构图;如图3所示,所述系统300包括:
105.第一处理单元301,被配置为,从频谱分析仪输出的射频信号中截取待校准的频率响应数据,并获取所述频谱分析仪的标准误差阈值,基于所述标准误差阈值确定校准门限阈值,所述校准门限阈值小于所述标准误差阈值;
106.第二处理单元302,被配置为,在二维坐标系中标注所述待校准的频率响应数据中包含的n个数据点,基于所述校准门限阈值从所述n个数据点中选取m个表征数据点,所述m个表征数据点用于表征除所述m个表征数据点之外的n-m个数据点的校准量;
107.其中,所述二维坐标系的横轴表示频率,纵轴表示幅度,所述n个数据点中的每个数据点的横坐标为数据点的频率值,纵坐标为数据点的幅度值;
108.第三处理单元303,被配置为,对所述m个表征数据点通过幅值补偿的方式进行校准,以及基于所述m个表征数据点的校准量确定所述n-m个数据点的校准量,并以所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点进行校准。
109.根据本发明第二方面的系统,所述第一处理单元301具体被配置为,利用如下方式从所述频谱分析仪输出的所述射频信号中截取所述待校准的频率响应数据:对所述频谱分析仪输出的所述射频信号进行幅值衰减检测,在检测到指定时间段内连续的幅值衰减且衰减幅度超过衰减阈值时,截取所述指定时间段内超过所述衰减阈值的离散信号作为所述待校准的频率响应数据。
110.根据本发明第二方面的系统,所述标准误差阈值为所述频谱分析仪的出厂配置数据,所述校准门限阈值为0.3-0.7倍的所述标准误差阈值。
111.根据本发明第二方面的系统,所述第二处理单元302具体被配置为,利用如下方式从所述n个数据点中选取所述m个表征数据点:
112.步骤s2-1:
113.以第1个数据点为起点、以第n个数据点为终点,构造第一连接线,确定横坐标值位于所述第1个数据点的横坐标至所述第n个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第一连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第一竖直距离集合,当所述第一竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第一竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第1表征数据点;
114.步骤s2-2:
115.以所述第1表征数据点为起点、以所述第1个数据点为终点,构造第二连接线,确定横坐标值位于所述第1表征数据点的横坐标至所述第1个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第二连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第二竖直距离集合,当所述第二竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第二竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第2表征数据点;
116.以所述第1表征数据点为起点、以所述第n个数据点为终点,构造第三连接线,确定横坐标值位于所述第1表征数据点的横坐标至所述第n个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第三连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第三竖直距离集合,当所述第三竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第三竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第3表征数据点;
117.步骤s2-3:
118.以所述第2表征数据点为起点、以所述第1个数据点为终点,构造第四连接线,确定横坐标值位于所述第2表征数据点的横坐标至所述第1个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第四连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第四竖直距离集合,当所述第四竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第四竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第4表征数据点;
119.以所述第2表征数据点为起点、以所述第1表征数据点为终点,构造第五连接线,确定横坐标值位于所述第1表征数据点的横坐标至所述第2表征数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第五连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第五竖直距离集合,当所述第五竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第五竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第5表征数据点;
120.以所述第3表征数据点为起点、以所述第n个数据点为终点,构造第六连接线,确定横坐标值位于所述第3表征数据点的横坐标至所述第n个数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第六连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第六竖直距离集合,当所述第六竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第六竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第6表征数据点;
121.以所述第3表征数据点为起点、以所述第1表征数据点为终点,构造第七连接线,确定横坐标值位于所述第3表征数据点的横坐标至所述第1表征数据点的横坐标范围内的其余数据点分别与所述第七连接线之间的竖直距离的绝对值,作为第七竖直距离集合,当所述第七竖直距离集合中的最大竖直距离超出所述校准门限阈值时,获取所述第七竖直距离集合中的最大竖直距离对应的点作为第7表征数据点;
122.步骤s2-4:
123.通过不断构造连接线、计算数据点与所述连接线的竖直距离、确定最大竖直距离
对应的数据点且使得所述最大竖直距离超出所述校准门限阈值的方式,选取出所有表征数据点,直到所有数据点与构造出的所述连接线之间的竖直距离都不大于所述校准门限阈值。
124.根据本发明第二方面的系统,所述第三处理单元303具体被配置为,利用如下方式对所述m个表征数据点通过幅值补偿的方式进行校准:分别计算所述m个表征数据点的幅值到零点的绝对值作为所述m个表征数据点的校准量,基于所述m个表征数据点的校准量将所述m个表征数据点校准至所述零点,使得经幅值补偿后的所述m个表征数据点的幅度衰减为零。
125.根据本发明第二方面的系统,所述第三处理单元303具体被配置为,利用如下方式确定所述n-m个数据点的校准量:获取所述二维坐标系中的所述第1个数据点、所述m个表征数据点、所述第n个数据点作为m+2个校准点,以横坐标从小到大的次序,依次计算相邻的两个校准点的校准量的平均值,以所述平均值到零点的绝对值,作为所述相邻的两个校准点之间的其他数据点的校准量,从而得到所述n-m个数据点的校准量。
126.根据本发明第二方面的系统,所述第三处理单元303具体被配置为,利用如下方式对所述n-m个数据点进行校准:以所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点进行校准具体包括:基于所述n-m个数据点的校准量对所述n-m个数据点的纵坐标进行补偿,使得经幅值补偿后的所述n-m个数据点距零点的竖直距离不大于所述校准门限阈值。
127.本发明第三方面公开了一种电子设备。所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现本发明第一方面所述的一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方法中的步骤。
128.图4为根据本发明实施例的一种电子设备的结构图;如图4所示,电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过wifi、运营商网络、近场通信(nfc)或其他技术实现。该电子设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该电子设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
129.本领域技术人员可以理解,图4中示出的结构,仅仅是与本公开的技术方案相关的部分的结构图,并不构成对本技术方案所应用于其上的电子设备的限定,具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
130.本发明第四方面公开了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现本发明第一方面所述的一种对频谱分析仪的频率响应进行校准的方法中的步骤。
131.综上,本发明的技术方案具有以下技术效果:
132.发明的技术方案实际应用于频谱分析仪的幅度校准补偿,传统的校准方法采取的是对校准频段按照取步进的方式依次对所取得每一个频点进行幅度补偿,为了校准效果达到更好的效果,通常会选取更小的步进来获取校准频点,这样会导致校准的时间较长,进而
效率极低;而本发明的技术方案在提高效率方面具有极大的优势,通过这种校准方式可以减少大量非必要的校准频点,在保持校准效果的同时极大得缩短了校准时间,节约大量的时间成本,这种技术方案已经应用于实际的频谱分析仪的幅度校准生产中,实际结果证明这种方案完全具有可行性,并且校准结果是可靠的。本发明的技术方案具有实用性、创造性,可以广泛的应用于频谱分析仪的幅度校准补偿中。
133.请注意,以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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