一种宽带信号分析仪非线性失真识别装置及对消方法与流程

本发明属于测试，具体涉及一种宽带信号分析仪非线性失真识别装置及对消方法。

背景技术：

1、目前，对于宽带信号分析仪非线性失真问题，主要是对带外的非线性失真信号通过滤波器进行滤波去除。

2、现有的相关技术针对非线性测试和识别主要是利用双音互调来测试其非线性性能。其双音信号产生是用过双音调制的基带数据然后经过倍频滤波的方式实现。其双音信号产生过程中，由于倍频器等非线性器件后，双音信号自身发生互调，降低了非线性识别的精度。

3、目前现有技术可以通过滤波器滤除掉带外的非线性失真信号，但是无法滤除掉三阶交调等带内的失真信号。单纯利用现有技术在频谱上幅度对消的方法，不能解决时域解调的非线性干扰问题。同时，宽带信号分析仪的带宽更宽，其通路带内不同频点的的失真程度大小不一，难以用单个校准值校准整个带内的非线性失真。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种宽带信号分析仪非线性失真识别装置及对消方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种宽带信号分析仪非线性失真识别装置，包括信号源、宽频带信号开关模块、合路器、功率计、宽带信号分析仪和宽带信号分析仪非线性失真识别及抵消控制台c1；信号源包括第一信号源和第二信号源；宽频带信号开关模块包括宽频带信号开关模块s1、宽频带信号开关模块s2、宽频带信号开关模块s3、宽频带信号开关模块s4；

4、宽带信号分析仪非线性失真识别及抵消控制台c1控制第一信号源和第二信号源产生单音信号；第一信号源的单音信号输出给宽频带信号开关模块s1，控制台c1控制宽频带信号开关模s1和宽频带信号开关模s2，选择信号流经的滤波器，通过滤波器对信号源不同频段的信号进行滤波，将信号源本身的非线性谐波滤除掉，通过宽频带信号开关模s2输出给合路器；第二信号源的单音信号输出给宽频带信号开关模块s3，控制台c1控制宽频带信号开关模s3和宽频带信号开关模s4，选择信号流经的滤波器，通过宽频带信号开关模s4输出给合路器合成双音信号；合路器通过线路连接至功率计，功率计对第一信号源和第二信号源产生的单音信号分别进行功率标定；标定完后，合路器通过线路连接至宽带信号分析仪，宽带信号分析仪具有通过宽带信号分析功能，识别交调失真产物并记录幅值。

5、优选地，宽带信号分析仪非线性失真识别及抵消控制台c1包含宽带信号分析仪非线性失真识别控制软件。

6、优选地，该识别装置还包括滤波器组，用于滤除信号源的谐波失真产物。

7、优选地，宽频带信号开关模块为单刀多置开关，其开关路数与滤波器组的路数一致。

8、优选地，宽频带信号开关模块由多个开关组合而成。

9、此外，本发明还提到一种非线性失真对消方法，该方法采用如上所述的一种宽带信号分析仪非线性失真识别装置，当信号输入宽带信号分析仪时，宽带信号分析仪的接收前端通路产生非线性失真，在基频及各次谐波附近产生各阶次的互调失真分量，信号产生的各次谐波以及偶阶交调分量由于落在通带之外能够由滤波器滤除，三阶互调失真分量与信号频率最接近，互调产生的信号频谱落入到邻近的载波频率中会引起干扰，通过非线性失真对消方法滤除干扰；具体包括如下步骤：

10、步骤1：宽带信号分析仪内通过adc进行采样，变为数字中频信号；

11、步骤2：对数字中频信号进行采样率变换、调谐、滤波处理；

12、步骤3：对滤波处理后的数字中频信号进行三次失真变换；

13、步骤4：滤除宽带信号分析仪带外的高频分量，保留宽带信号分析仪基频和带内的交调项；

14、步骤5：通过非线性失真频点的幅值，设计补偿滤波器，进行带内不同频点的非线性失真幅值的校准，通过补偿滤波得到准确的失真数据；

15、步骤6：利用失真数据做对消处理，即解决宽带信号分析仪的带内三阶交调项，实现宽带信号的非线性失真对消。

16、优选地，步骤5中，获取非线性失真频点幅值的具体步骤如下：

17、步骤5.1：设置识别的非线性失真频点；

18、步骤5.2：设置第一信号源和第二信号源对应的单音频点；

19、步骤5.3：合路器输出连接到功率计；

20、步骤5.4：标定合路器输出信号的功率；

21、步骤5.5：合路器输出连接到宽带信号分析仪；

22、步骤5.6：设置宽带信号分析仪的宽带分析模式以及载波频率和分析带宽；

23、步骤5.7：标记并记录非线性失真频点的幅值。

24、优选地，步骤5.4中，具体包括如下步骤：

25、步骤5.4.1：设置宽频带信号开关模s1、宽频带信号开关模s2，选择对应滤波器，第一信号源输出开，第二信号源输出关，功率计标定第一信号源输出通路的功率；

26、步骤5.4.2：设置宽频带信号开关模s2、宽频带信号开关模s3，选择对应滤波器，第二信号源输出开，第一信号源输出关，功率计标定第二信号源输出通路的功率。

27、本发明所带来的有益技术效果：

28、本发明的宽带信号分析仪非线性失真识别装置产生双音信号使用两个独立的信号源产生，降低了双音信号在输入给宽带信号分析仪而发生的交调失真。

29、本发明的宽带信号分析仪非线性失真识别装置包含可选择的滤波器组，滤除了信号源的谐波失真产物。

30、本发明的宽带信号分析仪非线性失真识别装置利用宽带信号分析仪自身的宽带信号分析功能进行识别分析，并获取失真幅值，不需要额外的分析仪和分析软件。

31、本发明的对消方法通过识别装置获取带内不同频点的失真幅度，然后设计宽带补偿滤波器进行带内不同频点的失真幅值的校准，实现带内三阶交调项的非线性失真对消。

32、本发明的对消方法可时域对消和频域对消，时域对消后的数据可做信号解调分析。

33、本发明的对消方法是纯数字对消，不需要在宽带信号分析仪上增加额外的硬件电路。

技术特征：

1.宽带信号分析仪非线性失真识别装置，其特征在于：包括信号源、宽频带信号开关模块、合路器、功率计、宽带信号分析仪和宽带信号分析仪非线性失真识别及抵消控制台c1；信号源包括第一信号源和第二信号源；宽频带信号开关模块包括宽频带信号开关模块s1、宽频带信号开关模块s2、宽频带信号开关模块s3、宽频带信号开关模块s4；

2.根据权利要求1所述的宽带信号分析仪非线性失真识别装置，其特征在于：宽带信号分析仪非线性失真识别及抵消控制台c1包含宽带信号分析仪非线性失真识别控制软件。

3.根据权利要求1所述的宽带信号分析仪非线性失真识别装置，其特征在于：该识别装置还包括滤波器组，用于滤除信号源的谐波失真产物。

4.根据权利要求3所述的宽带信号分析仪非线性失真识别装置，其特征在于：宽频带信号开关模块为单刀多置开关，其开关路数与滤波器组的路数一致。

5.根据权利要求1所述的宽带信号分析仪非线性失真识别装置，其特征在于：宽频带信号开关模块由多个开关组合而成。

6.一种宽带信号分析仪非线性失真对消方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的一种宽带信号分析仪非线性失真识别装置，当信号输入宽带信号分析仪时，宽带信号分析仪的接收前端通路产生非线性失真，在基频及各次谐波附近产生各阶次的互调失真分量，信号产生的各次谐波以及偶阶交调分量由于落在通带之外能够由滤波器滤除，三阶互调失真分量与信号频率最接近，互调产生的信号频谱落入到邻近的载波频率中会引起干扰，通过非线性失真对消方法滤除干扰；具体包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的宽带信号分析仪非线性失真对消方法，其特征在于：步骤5中，获取非线性失真频点幅值的具体步骤如下：

8.根据权利要求7所述的宽带信号分析仪非线性失真对消方法，其特征在于：步骤5.4中，具体包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种宽带信号分析仪非线性失真识别装置及对消方法，属于测试技术领域，包括信号源、宽频带信号开关模块、合路器、功率计、宽带信号分析仪和宽带信号分析仪非线性失真识别及抵消控制台C1；信号源包括第一信号源和第二信号源；宽频带信号开关模块包括宽频带信号开关模块S1、宽频带信号开关模块S2、宽频带信号开关模块S3、宽频带信号开关模块S4。本发明使用两个独立的信号源产生双音信号，降低了双音信号在输入给宽带信号分析仪发生的交调失真；本发明包含滤波器组，滤除了信号源的谐波失真产物；本发明利用宽带信号分析仪自身的宽带信号分析功能进行识别分析，并获取失真幅值；本发明的对消方法可时域对消和频域对消。

技术研发人员：张吉伟,张超,向长波,张鹏,詹永卫,张亚洲
受保护的技术使用者：中电科思仪科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/1