专利名称：：一种基于矢量分析的调幅信号伴随调相测量方法
技术领域：
：本发明涉及无线通信、广播电视等领域，尤其是涉及基于矢量分析的调幅信号伴随调相测量方法。
背景技术：
：在无线通信、广播电视等领域，调幅(AM)信号是一种广泛使用的信号，如公式(1)所示形式，对于理想的AM信号，0=0。但是由于器件特性不理想，在调幅的同时伴随调相，导致P^0，P称为调幅的伴随调相指数，是调幅信号伴随调相(incidentalPMatAM，以下简称伴随调相)的测量中，衡量AM信号非理想特性的重要参量。自2006年以来，有研究人员使用频谱分析的方法来计算e。但是该法的局限性较大-1、使用了贝塞尔函数近似方法，复杂度高但精确度不高。2、就公式(1)所示信号，传统方法原则上只适用于3<=0.2rad且4>=0的情况。
发明内容有鉴于以往方法的不足，本发明的主要目的在于提供一种基于矢量分析的调幅信号伴随调相测量方法，实现对调幅信号准确的测量。为了实现本发明的目的，提出一种基于矢量分析的调幅信号伴随调相测量方法，该方法包括以下步骤(1)使用矢量信号分析仪，对被测调幅信号进行矢量解调测量，测量相位误差的均方根值PhaseErr皿；(2)根据均方根值PhaseErr^s按下面的公式4计算伴随调相指数，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>(4)所述矢量信号分析仪求调幅信号伴随调相指数e时，进行如下参数设置解调模式BPSK、QPSK或者8PSK，一般推荐BPSK模式；在预期的e大于0.7rad时，必须使用BPSK模式；解调载波频率/￡±力，力的量值见式(1)^=^厶A^210，推荐A^为整数且240(4)符号速率Mx力，解调模式为BPSK，M=2;解调模式为QPSK，M=2或4;解调模式为8PSK，M=2、4或者8捕获符号数量用；表示，见式(2)4,r,W为I^，推荐值4a，[]M^f拷(5)基带测量滤波器推荐设置"关闭"；所述调幅信号存在伴随调相情况下的表达式为51(/)=(l+Dcos2;r/j)sin[2;r/cf+〃cos(2;r//+0)](6)其中，,为载波频率，D为调幅深度，乂为调制频率。本发明的方法数学关系简单，在0<=lrad且cj)为任意值的情况下，都能够实现准确的测量。图l是基于本发明方法的试验设置图2是基于本专利方法得到的/^25kHz，D=60%，e=30deg,4>=0deg，解调模式为QPSK的解调矢量图。具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述.图1是基于本发明方法的试验设置图。本发明所使用的矢量信号分析仪可以采用Agilent公司的矢量信号分析仪VSA，R&S公司的FSQ矢量信号分析模块等。当载波为力+y;(力D/6)，调幅深度为D、调制频率为厶的AM信号在存在伴随调相e的情况下，表达式为S(f)=(1+Z)cos2;r/j)sin[2;r(力+厶)""cos2;r/j](7)使用频率为力的CW信号对S(/)进行正交解调，则解调后的正交波形的矢量形式为K(/)=(1+"cos2;r/力exp.[J(2;r/j+〃cos2;r/j)](8)将「(0按照MPSK信号进行处理(本次按照QPSK信号处理)来分析"0的相位误差PhaseErr参量，则PhaseErr是由伴随调相引起的，如果调幅周期乙远大于符号周期^，艮P:=丄□C=丄(设7;为7;的Ma倍数以上，Ma^30)m、。厶'哮/…aa7(9)且抽样序列持续长度近似等于调幅周期的整倍数即-Na7;=N7;(10)N是VSA测量时捕获的码元数，^是正整数，推荐值^》1()，则统计平均效应有利于提高PhaseErr读数的准确度。就一般的矢量信号分析仪表(典型的如AgilentVSA和腿SFSQ),其测量时捕获的码元数N是有限度的，在这种情况下较大的^和较大的Ma是有一定矛盾，推荐值为N=4000，/A=lMHz，/。=25kHz。则"0的抽样序列W")为K(")=(l+Z)COS2;r/。"7;)eXp[y'(2;r/6"7;+/cos2;r/a"7;)](U)按照QPSK信号相位误差的定义，可知(11)式对应每个矢量抽样对应的PhaseErr序列是PhaseErr(w)=/cos2;r/。《(12)则显然有PhaseErrPeak=max(^cos2;ry;"7;)〃(13)但是由于采样点不一定在函数②s^"的极值点，所以(13)的原理性最大误差为5<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>考虑到(12)式，则序列PhaseE^(")以N为周期重复，的RMS值可以表示为(14)则PhaseErrPhaseErr腿=(15)结合前式，则(15)可以改写为积分的形式:PhaseErr歸=J(Psin2;r/力2^—71(16)(16)是一个明确简洁的结论，数值计算显示，如果(3)式最低条件得到满足，则由于(15)到(16)的数学转换造成的误差在々x^—'4量级，可以忽略。从原理的准确度分析，利于(16)求P的精度要高于利用(13)求e。下面给出了若干基于本方法的验证试验结果实例，试验采用安捷伦E4438C矢量调制信号源的波形定义-下载功能，通过软件方式生成形式如(1)式、具有不同调幅深度D、伴随调相指数P和相位差4)的信号，然后基于专利方法测量e，验证P的预先设定值和测量值是否有差异，可以分别设置不同的调幅频率fa、深度D、P设定值、'小设定值和解调模式。图2给出了基于专利方法测量得到的I-Q解调图像，设置/^25kHz，D=60%，P=45deg，d^0deg，解调模式QPSK的解调矢量图；从对比不同参数设置下的解调矢量图，其物理意义做出概要说明如下1、矢量解调模式是可以用来分析具有伴随调相的AM信号的。2、I-Q图像上每个点的矢量长度反映了当时信号的幅度，而曲线相对中心的旋转则反映了伴随调相的程度，P的设置值越大，曲线旋转趋势越显著。同时，参量cp对矢量图曲线形状有影响，但是试验证明对于下面表1给出了验证试验的误差，首先，来说明误差的数学定义和物理意义。通过前述软件方式产生一个具有不同的/"、D、e和4)的信号，然后基于专利方法测量P，验证e的预先设定值和测量值是否有差异，则测量误差定义为A糧-^^x謂o/0"设定表1是本次试验的系统测量误差,<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1.一种基于矢量分析的调幅信号伴随调相测量方法，其特征在于包括步骤(1)使用矢量信号分析仪，对被测调幅信号进行矢量解调测量，测量相位误差的均方根值PhaseErrRMS；(2)根据均方根值PhaseErrRMS按下面的公式4计算伴随调相指数，<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>β</mi><mo>=</mo><msqrt><mn>2</mn></msqrt><mo>×</mo><mi>PhaseEr</mi><msub><mi>r</mi><mi>RMS</mi></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>4</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths>2.根据权利要求1所述的伴随调相测量方法，其特征在于，所述矢量信号分析仪求调幅信号伴随调相指数e时，进行如下参数设置解调模式BPSK、QPSK或者8PSK，一般推荐BPSK模式；在预期的P大于0.7rad时，必须使用BPSK模式；解调载波频率/c±/d，力的量值见式(1)W^10，推荐A^为整数且》40(1)符号速率Mx厶，解调模式为BPSK，M=2;解调模式为QPSK，M=2或4;解调模式为8PSK，M二2、4或者8捕获符号数量用Z,表示，见式(2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>基带测量滤波器推荐设置"关闭"；所述调幅信号存在伴随调相情况下的表达式为=(1+Dcos2;r/力sin[2;r"+/cos(2;r/。'+0)](3)其中，人为载波频率，D为调幅深度，y。为调制频率。全文摘要本发明提供了一种基于矢量分析的调幅信号伴随调相测量方法，所使用的主要装置为矢量信号分析仪。传统上测量伴随调相是通过频谱分析的方法，局限较多、计算复杂，本方法是通过对矢量信号分析仪的参数进行合理设置，以矢量解调方式测量调幅信号，适用性广、数学关系明确简单。文档编号G01R29/06GK101672877SQ20091017759公开日2010年3月17日申请日期2009年9月16日优先权日2009年9月16日发明者峰周,孙景禄,睿张,张媛媛,张小雨,丹牟申请人:工业和信息化部通信计量中心