一种测量调制脉冲参数的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种测量调制脉冲参数的方法，属于测量领域。 技术背景
[0002] 传统上测量已调射频脉冲参数，如上升时间、下降时间等，主要依靠检波器将射频 脉冲包络检出，进而使用示波器进行测量。但是检波器是一种非线性器件，在检波的同时引 入了大量的谐波分量，导致检出的波形轮廓模糊，如图1所示，特别是如图2所示的局部放 大图，对照图1可W看出其高次谐波分量的幅度可W达到基频分量的Ξ分之一左右，运种 现象将导致脉冲参数很难得到准确有效的测量。
[0003] 实验证明，使用检波器测量调制脉冲信号的参数，在使用的检波器不同、采样率不 同时，存在显著的测量结果不一致的现象。在实验中，我们使用射频调制信号发生器的基带 波形设计功能，设计了具有不同上升沿和下降沿参数的射频脉冲，然后使用不同的检波器 (简称为A型、B型），示波器设置不同的采样率进行测量，同时为了对照还测量了基带未调 脉冲的参数，产生的部分测量结果如表1~表3所示。
[0004] 表1载波频率2GHz，脉冲上升沿和下降时间设计值均为10化S
[0005]
[0006] 表2载波频率2GHz，脉冲上升沿和下降时间设计值均为50化S
[0007]
[0008]
[0009] 表3载波频率13. 6MHz，脉冲上升沿和下降时间设计值均为50化s
[0010]
[0011] 显然，采用检波器的测量结果与设计值（预期值）差别较大，且同样的信号采用不 同检波器、甚至是采用同一个检波器但是采样率不同时，测量结果差别也很显著。运说明传 统的采用检波器的脉冲测量方法是不完善的，测量结果也是缺乏可信度的，为此，提出了本 发明的方法。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种测量调制脉冲参数的方法。
[0013] 一种测量调制脉冲参数的方法，包括W下步骤：
[0014] (1).测量系统的硬件射频采样速率大于被测信号的载波频率f。；
[0015] (2).对所述被测信号的波形序列数据求绝对值；
[0016] (3).设定所述被测信号的载波周期为Tc，采样器的采样周期为Ts，通过（1)式计 算局部求峰值的点数Np，其中「1是向上取整数运算符：
[0017]
[001引从射频已调波形数据序列Sw的第一个点开始，逐次取Np个点的序列，然后求运Np个点的极大值，第一段NP个点的序列的极大值记做ΜP1，下一段的极大值记做Mp2,再下一 段的极大值记做Mp3,第η段的极大值记做Mp。，一直取到整个波形Sw的结束，形成了一个新 的序列Sp，从而得到包络波形；
[0019] (4).对所述包络波形作数字低通滤波，低通滤波器的带宽的初选值为Bp。，由
[0020] 似式计算得到：
[0021]
[002引其中Terue和TEhu分别是上升时间和下降时间的预期值，minO为求最小值函数， 低通滤波器最终选择的带宽为Bp，由（3)式计算得到：
[002引Bp=min度P。，fc) 做；
[0024] 巧).若经过低通滤波后的波形中含有多个脉冲，则进行W下处理：<1〉找出平顶 脉冲顶部幅度的中位值；<2〉逐个获取单个脉冲；<3〉从单个脉冲中切分上升沿部分和下降 沿部分；
[00巧]化).对切分得到的所述上升沿部分和所述下降沿部分进行处理，求取上升时间、 下降时间、脉冲宽度等参量；
[0026] 进一步地，其中步骤（1)中的采样速率为所述被测信号的载波频率f。的8倍W 上；
[0027] 进一步地，所述步骤（5)中的步骤<1〉的具体操作为：先求出整个脉冲波形的幅度 极大值Am。、，然后找出波形中所有幅度大于kmgyAm。、的点的幅度序列然后求该幅度序列的中 位值，记做Amgymedi。。，其中，Km。为小于1的系数；
[002引进一步地，所述Kmax取0. 95 ;
[0029] 进一步地，所述步骤（5)中的步骤<2〉的具体操作为：在所述被测信号的波形序列 中找出所有幅值大于1^"_。41。。的点，将运些点的位置形成各个群，群内各个位置数相邻，而 后一个群的第一个位置数和前一个群的最后一个位置数是不连续的，存在差值，并且该差 值等于脉冲宽度内的点数，利用该差值将各个群分离出来，从而得到单个脉冲，km为介于0 到0. 1之间的系数；
[0030] 进一步地，所述km取0. 05 ;
[0031] 进一步地，所述步骤（6)中的所述上升时间取0.lApeak到0. 9Apeak，其中Apeak为脉冲 峰值；
[0032] 进一步地，所述采样器为数字示波器；
[0033]进一步地，当0.lApcgk和0. 9A运两个点不能准确定位时，先求kLApcgk到kHApc3k之 间的时间tfu。。，其中是一个介于0. 1到0. 5之间的常数，kΗ是一个介于0. 5到0. 9之间 的常数，然后利用式（5)估算0. 1倍峰值到0. 9倍峰值的上升时间tfu。：
[0034]
[0035] 进一步地，所述单个脉冲的脉冲参量包括下降时间、脉冲宽度。
[0036] 采用上述技术方案，与传统的采用检波器检测相比，本发明具有W下的有益效果： 本发明的测量调制脉冲参数的方法能够降低信号中的噪声干扰，检出的波形轮廓清晰，没 有谐波分量，从而能够准确地测量出脉冲的相关参量。
【附图说明】
[0037] 图1为现有技术已调射频脉冲经检波器检出信号波形；
[003引图2为附图1楠圆圈出的局部放大图；
[0039] 图3为本发明脉冲参量测量装置；
[0040] 图4为本发明已调射频脉冲波形；
[0041] 图5为本发明已调射频脉冲波形包络（基带信号）的检出；
[0042]图6为本发明直接数字检波后的波形图；
[004引图7为图6楠圆标出的局部放大图；
[0044] 图8为检波包络滤波后波形图；
[0045] 图9为附图8的脉冲顶部局部放大图；
[0046] 图10为切分后的单独脉冲图；
[0047] 图11为切分后的上升沿部分和下降沿部分图。
【具体实施方式】
[0048]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对 本发明作进一步详细的说明。
[0049] 如图1-11所示，一种测量调制脉冲参数的方法，包括W下步骤：
[0050] (1).测量系统的硬件射频采样速率大于被测信号的载波频率f。；
[0051] (2).对所述被测信号的波形序列数据求绝对值；
[005引（3).设定所述被测信号的载波周期为Tc，采样器的采样周期为Ts，通过（1)式计 算局部求峰值的点数Np，其中「1是向上取整数运算符：
[0053]
[0054]从射频已调波形数据序列Sw的第一个点开始，逐次取NP个点的序列，然后求运NP 个点的极大值，第一段Np个点的序列的极大值记做ΜP1，下一段的极大值记做Mp2,再下一段 的极大值记做Mp3,第η段的极大值记做Mp。，一直取到整个波形Sw的结束，形成了一个新的 序列Sp，从而得到包络波形，如表4所示。显然每两个相邻的Mp值的时间间隔是Tp=NpL。 显然表4所述序列Sp的持续时间LTp需要大于一个被测脉冲的周期。如图5所示，运种方 法能够有效检测出射频已调脉冲的外围轮廓，即得到包络数据。
[00巧]表4分段极大值序列Sp表
[0056]
[0057] (4).直接检波得到的包络含有数字量化等原因造成的量化噪声，如图6和图7所 示。运种噪声影响上升沿测试的准确度，甚至使得测量失效，为此要对所述包络波形作数字 低通滤波，低通滤波器的带宽的初选值为Bp。，由（2)式计算得到：