申请/专利权人：成都玖锦科技有限公司

申请日：2024-04-08

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN118011300B

主分类号：G01R35/00

分类号：G01R35/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2024.05.28#实质审查的生效;2024.05.10#公开

摘要：本发明公开了一种基于交叠带幅频数据替换的全通幅频快速校准方法，包括：出厂开机校准：示波器出厂时开机进行交叠带扫频，获取交叠带处单子带的幅频响应、非线性相位差保存到寄存器中；全频带幅频响应计算与全通带幅频补偿：测量示波器在不同频率下的幅响数据；通过级联FIR滤波器，产生滤波器时域系数实现全通带幅频补偿；全通幅频快速校准：重新开机后读取四频点值、扫频区间所有频点的非线性相位差、单子带的幅频数据以及全通幅频数据，进行全通幅频滤波器系数生成和幅频响应补偿。本发明在完成交叠带四频点相位快速补偿后，估计并替换子带拼合后交叠带处频点幅频特征，产生全通幅频补偿滤波器系数，完成开机全通幅频快速校准。

主权项：1.一种基于交叠带幅频数据替换的全通幅频快速校准方法，其特征在于：包括以下步骤：出厂开机校准：示波器出厂时开机进行交叠带扫频以获得第一次扫频数据，获取交叠带处单子带的幅频响应、非线性相位差保存到寄存器中，选择出四个频点保存在寄存器中；所述出厂开机校准包括：扫频区间的单子带频响计算：示波器出厂时开机进行交叠带扫频以获得第一次扫频数据，通过步进扫频法获得子带频响值：信号源输入不同频点的正弦扫频信号，频率划分成N等份，所对应频点为，扫频步进频率间隔为，使用傅里叶变换法得到相邻两个子带间不同频点的幅频响应和以及相频响应和，设和保持不变，将单子带幅频响应和保存在寄存器中；扫频区间的非线性相位差计算：利用基于最小二乘法的原理对扫频区间不同子带相同频点的相位差进行线性拟合，得到子带间相同频点的线性相位差，然后用解缠后的相位差减去线性相位差，计算出扫频区间所有频点的非线性相位差：首先，计算子带间相同频点的相位差，共N个频点； 1然后，计算子带间相同频点的线性相位差：对相位差进行解缠绕，得到解缠后的相位差，通过拟合一条直线来获得线性相位差，表示为： 2 表示角频率；其中，k1是交叠带由两子带间不同线性延迟引入的相位差斜率部分，是模拟本振、数字本振共同构成的不随频率变化的相位差初相部分，k1和b由下式计算： 3 4其中，为角频率，为解缠后的相位差；最后，计算N个频点的非线性相位差： 5将得到保存到寄存器中；选择出四个频点，记为频点1和频点2、频点3和频点4，并保存在寄存器中：选择的四个频点需要处于各交叠带范围内，并且频点1和频点2、频点3和频点4为扫频相邻频点；全频带幅频响应计算与全通带幅频补偿：测量示波器在不同频率下的幅响数据；通过级联一个线性相位的FIR滤波器，产生滤波器时域系数，从而实现全通带幅频补偿；所述全频带幅频响应计算与全通带幅频补偿包括：在交叠带相位补偿、子带信号拼合后，再进行全频带扫频，测量示波器在不同频率下的幅响数据，将得到的保存在寄存器中，其中j表示虚数单位，表示全频带角频率，m=0,1,2,…,M-1，式中的M为全频带的频点数；为了满足系统在带宽的幅度一致，通过级联一个线性相位的FIR滤波器，产生滤波器时域系数，从而实现全通带幅频补偿；全通幅频响应补偿滤波器的在角频率为的目标幅频响应为: 6其中，m=0,1,2,…,M-1；全通幅频响应补偿滤波器的目标幅频响应向量记为： 假设幅频响应补偿滤波器的系数长度为L，则全通幅频补偿滤波器时域系数向量记为为全通幅频响应补偿滤波器序列号为n的时域系数，n表示序列号，n=0,1,2…L-1；则与的关系记为： 7其中，为中间变量，设中第m个元素为： 8则： 9根据最小二乘法进行求解，得到： 10即获得了初始的全通幅频补偿滤波器时域系数向量；全通幅频快速校准：重新开机后读取储存在寄存器中的四频点值、扫频区间所有频点的非线性相位差、单子带的幅频数据以及全通幅频数据，对全频带进行全通幅频滤波器系数生成和幅频响应补偿；所述全通幅频快速校准包括：利用四频点相位差，进行交叠带频率范围内所有频点的相位差估计；估计交叠带拼合后的幅频响应数据，然后替换掉记录好的位于交叠带频率范围内的全通频响，得到更新后的交叠带全通幅频响应；获取全通幅频补偿滤波器时域系数，利用全通幅频补偿滤波器时域系数实现全通幅频响应补偿。

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