專利名稱：一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)信號(hào)的測(cè)試技術(shù)，尤其涉及一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位和跟蹤被測(cè)動(dòng)態(tài)信號(hào)、以確定其頻譜信息的方法及系統(tǒng)，屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是用于測(cè)試動(dòng)態(tài)信號(hào)的常用設(shè)備，其主要用于測(cè)試被測(cè)件在測(cè)量范圍內(nèi)指定頻率點(diǎn)的幅度及相位信息，但無(wú)法主動(dòng)定位輸入信號(hào)的幅頻信息。而在雷達(dá)測(cè)控及變頻器測(cè)量等諸多應(yīng)用當(dāng)中，亟需分析儀確定地知道被測(cè)信號(hào)的幅頻信息并進(jìn)行跟蹤測(cè)量，以取得最佳測(cè)量效果。因此，以往的被測(cè)信號(hào)定位與跟蹤往往需要結(jié)合使用硬件鎖相模塊(PLL電路)予以實(shí)現(xiàn)，即將被測(cè)信號(hào)和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的源信號(hào)置于一個(gè)鎖相環(huán)內(nèi)，鎖相后的信號(hào)再經(jīng)過(guò)下變頻等處理轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)，最后送入數(shù)字處理模塊得到最終的測(cè)量信息。如此則需要對(duì)原有測(cè)量?jī)x器進(jìn)行改動(dòng)，增設(shè)硬件鎖相模塊，增加了測(cè)試成本，使得測(cè)量?jī)x器的靈活性和擴(kuò)展性受到極大限制。
因此，能否設(shè)計(jì)一種全新的定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的方法及系統(tǒng)，無(wú)需專門的鎖相硬件，無(wú)需改動(dòng)原有儀器，也能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)信號(hào)的定位和跟蹤，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位和跟蹤被測(cè)動(dòng)態(tài)信號(hào)、以確定其頻譜信息的方法及系統(tǒng)，其利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀本身的數(shù)字中頻特性結(jié)合特定的方法步驟鎖定被測(cè)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)定位和跟蹤。其采用的技術(shù)方案如下
該利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的方法包括如下步驟
1)信號(hào)采集步驟矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過(guò)信號(hào)采集模塊進(jìn)行信號(hào)采集；
2)信號(hào)定位步驟設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為測(cè)量信號(hào)模式和寬中頻帶寬，在用戶指定頻率范圍內(nèi)掃描被測(cè)信號(hào)，通過(guò)極值搜索、分析和鏡頻抑制，逐步縮小頻率搜索范圍和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的中頻帶寬，分析輸入信號(hào)頻譜，給出被測(cè)信號(hào)的幅頻信息；
3)信號(hào)跟蹤步驟在雙通道中設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為較窄的中頻帶寬，利用數(shù)字中頻濾波器的線性頻率、相位關(guān)系計(jì)算得到最終的被測(cè)信號(hào)頻率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤。
優(yōu)選地，該方法中還包括用戶交互步驟。
優(yōu)選地，所述信號(hào)定位步驟包括如下子步驟
2. 1)將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為如下測(cè)量信號(hào)模式單通道、掃頻特性、絕對(duì)幅值格式、寬中頻帶寬，使輸入到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的被測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析儀的測(cè)量通道直接進(jìn)入數(shù)字中頻處理模塊，得到被測(cè)信號(hào)全頻率帶寬內(nèi)的幅度信息；
2. 2)分析測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光標(biāo)搜索功能得到用戶指定頻率范圍內(nèi)的極值，分析極值所在頻率是否為鏡頻信號(hào)并對(duì)鏡頻信號(hào)進(jìn)行去除，去除鏡頻信號(hào)是通過(guò)改變矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量點(diǎn)數(shù)，重新掃描并分析測(cè)量結(jié)果，如果此極值所在頻率是鏡頻信號(hào)則改變掃描點(diǎn)數(shù)后將搜索不到此極值；鏡頻去除后得到的極值所在頻率即是被測(cè)信號(hào)的粗略頻譜信息；
2. 3)改變矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀搜索條件，采用逐次逼近法，減小矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的中頻帶寬并縮小頻率搜索范圍，重復(fù)2. 2步驟中的極值分析和鏡頻抑制步驟，分析兩次搜索結(jié)果，如果兩次頻率之差小于分析儀中頻帶寬，則存儲(chǔ)最后一次搜索結(jié)果成功退出信號(hào)定位模塊，如果極值搜索失敗或者重復(fù)搜索次數(shù)超出用戶指定范圍，則提示失敗并退出。
優(yōu)選地，所述信號(hào)跟蹤步驟包括如下子步驟
3. 1)將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為如下跟蹤信號(hào)模式雙通道、點(diǎn)頻特性、相位模式、 比值格式、窄中頻帶寬；
3.2)分析測(cè)量數(shù)據(jù)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)位于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中頻帶寬內(nèi)時(shí)，利用最小二乘法對(duì)被測(cè)信號(hào)的時(shí)間、相位特性進(jìn)行線性擬合；
3. 3)計(jì)算出當(dāng)前的誤差頻率，據(jù)此設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的當(dāng)前掃描頻率；
3.4)重復(fù)步驟3. 3，直至頻率誤差在用戶設(shè)置允許的范圍內(nèi)。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的系統(tǒng)，其包括有
信號(hào)采集模塊矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過(guò)該信號(hào)采集模塊進(jìn)行信號(hào)采集；
信號(hào)定位模塊設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為測(cè)量信號(hào)模式和寬中頻帶寬，在用戶指定頻率范圍內(nèi)掃描被測(cè)信號(hào)，通過(guò)極值搜索、分析和鏡頻抑制，逐步縮小頻率搜索范圍和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的中頻帶寬，分析輸入信號(hào)頻譜，給出被測(cè)信號(hào)的幅頻信息；
信號(hào)跟蹤模塊在雙通道中設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為較窄的中頻帶寬，利用數(shù)字中頻濾波器的線性頻率、相位關(guān)系計(jì)算得到最終的被測(cè)信號(hào)頻率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)中還包括用戶交互模塊。
優(yōu)選地，所述信號(hào)定位模塊包括如下子模塊
定位設(shè)置子模塊將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為如下測(cè)量信號(hào)模式單通道、掃頻特性、絕對(duì)幅值格式、寬中頻帶寬，使輸入到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的被測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析儀的測(cè)量通道直接進(jìn)入數(shù)字中頻處理模塊，得到被測(cè)信號(hào)全頻率帶寬內(nèi)的幅度信息；
定位分析子模塊分析測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光標(biāo)搜索功能得到用戶指定頻率范圍內(nèi)的極值，分析極值所在頻率是否為鏡頻信號(hào)并對(duì)鏡頻信號(hào)進(jìn)行去除，去除鏡頻信號(hào)是通過(guò)改變矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量點(diǎn)數(shù)，重新掃描并分析測(cè)量結(jié)果，如果此極值所在頻率是鏡頻信號(hào)則改變掃描點(diǎn)數(shù)后將搜索不到此極值；鏡頻去除后得到的極值所在頻率即是被測(cè)信號(hào)的粗略頻譜信息；
定位搜索子模塊改變矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀搜索條件，采用逐次逼近法，減小矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的中頻帶寬并縮小頻率搜索范圍，重復(fù)執(zhí)行定位分析子模塊中的極值分析和鏡頻抑制，分析兩次搜索結(jié)果，如果兩次頻率之差小于分析儀中頻帶寬，則存儲(chǔ)最后一次搜索結(jié)果成功退出信號(hào)定位模塊，如果極值搜索失敗或者重復(fù)搜索次數(shù)超出用戶指定范圍，則提示失敗并退出。
優(yōu)選地，所述信號(hào)跟蹤模塊包括如下子模塊
跟蹤設(shè)置子模塊將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為如下跟蹤信號(hào)模式雙通道、點(diǎn)頻特性、相位模式、比值格式、窄中頻帶寬；
跟蹤分析子模塊分析測(cè)量數(shù)據(jù)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)位于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中頻帶寬內(nèi)時(shí)，利用最小二乘法對(duì)被測(cè)信號(hào)的時(shí)間、相位特性進(jìn)行線性擬合；
掃描頻率重置子模塊計(jì)算出當(dāng)前的誤差頻率，據(jù)此設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的當(dāng)前掃描頻率；
跟蹤完成子模塊重復(fù)運(yùn)行掃描頻率重置子模塊，直至頻率誤差在用戶設(shè)置允許的范圍內(nèi)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
采用現(xiàn)有測(cè)量?jī)x器結(jié)合方法步驟來(lái)定位并跟蹤被測(cè)信號(hào)，無(wú)需專門的鎖相硬件， 無(wú)需改動(dòng)原有儀器，僅利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的本身數(shù)字中頻特性，利用算法鎖定被測(cè)信號(hào)， 靈活易用、節(jié)約成本、可擴(kuò)展性強(qiáng)。


圖1 本發(fā)明的利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的方法流程圖2 圖1中的信號(hào)定位步驟的流程圖3 圖1中的信號(hào)跟蹤步驟的流程圖4 本發(fā)明的利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面先簡(jiǎn)述發(fā)明原理
無(wú)需硬件PLL鎖相方式來(lái)鎖定外部輸入信號(hào)，利用測(cè)試儀器中已有的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀結(jié)合特定的信號(hào)定位、跟蹤步驟(可采用軟件算法功能模塊來(lái)實(shí)現(xiàn))即可實(shí)現(xiàn)定位和跟蹤被測(cè)信號(hào)利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的數(shù)字中頻處理模塊的不同帶寬的數(shù)據(jù)處理能力，在單通道中設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為較寬的中頻帶寬，在用戶指定頻率范圍內(nèi)掃描被測(cè)信號(hào)， 然后在雙通道中設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為較窄的中頻帶寬，利用數(shù)字中頻濾波器的線性頻率、相位關(guān)系計(jì)算得到最終的被測(cè)信號(hào)頻率。從而降低測(cè)試成本，提高測(cè)量靈活性和可擴(kuò)展性。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
如圖1所示，該利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的方法包括如下步驟
1)信號(hào)采集步驟矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過(guò)信號(hào)采集模塊進(jìn)行信號(hào)采集；
2)信號(hào)定位步驟設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為測(cè)量信號(hào)模式和寬中頻帶寬(此處的 “寬”是相對(duì)于步驟3中的中頻帶寬而言，下同)，在用戶指定頻率范圍內(nèi)掃描被測(cè)信號(hào)，通過(guò)極值搜索、分析和鏡頻抑制，逐步縮小頻率搜索范圍和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的中頻帶寬，分析輸入信號(hào)頻譜，給出被測(cè)信號(hào)的幅頻信息；
3)信號(hào)跟蹤步驟在雙通道中設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為較窄的中頻帶寬(此處的 “窄”是相對(duì)于步驟2中的中頻帶寬而言，下同)，利用數(shù)字中頻濾波器的線性頻率、相位關(guān)系計(jì)算得到最終的被測(cè)信號(hào)頻率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤。
該方法中還可包括用戶交互步驟，用戶根據(jù)實(shí)際測(cè)試需要，在測(cè)試的各個(gè)步驟、階段中輸入測(cè)試參數(shù)、設(shè)置交互界面(例如對(duì)話框)等，這在現(xiàn)有測(cè)控技術(shù)中十分常見(jiàn)，在此不再贅述。
該方法的主要內(nèi)容分為兩部分，一是步驟2的信號(hào)定位步驟，二是步驟3的信號(hào)跟蹤步驟。
圖2是信號(hào)定位步驟的流程圖，用于進(jìn)行被測(cè)信號(hào)的定位。其具體包括如下子步驟
2. 1)將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為如下測(cè)量信號(hào)模式單通道、掃頻特性、絕對(duì)幅值格式、寬中頻帶寬，使輸入到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的被測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析儀的測(cè)量通道直接進(jìn)入數(shù)字中頻處理模塊，得到被測(cè)信號(hào)全頻率帶寬內(nèi)的幅度信息；
2. 2)分析測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光標(biāo)搜索功能得到用戶指定頻率范圍內(nèi)的極值，分析極值所在頻率是否為鏡頻信號(hào)并對(duì)鏡頻信號(hào)進(jìn)行去除，去除鏡頻信號(hào)是通過(guò)改變矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量點(diǎn)數(shù)，重新掃描并分析測(cè)量結(jié)果，如果此極值所在頻率是鏡頻信號(hào)則改變掃描點(diǎn)數(shù)后將搜索不到此極值；鏡頻去除后得到的極值所在頻率即是被測(cè)信號(hào)的粗略頻譜信息；
2. 3)改變矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀搜索條件，采用逐次逼近法，減小矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的中頻帶寬并縮小頻率搜索范圍，重復(fù)2. 2步驟中的極值分析和鏡頻抑制步驟，分析兩次搜索結(jié)果，如果兩次頻率之差小于分析儀中頻帶寬，則存儲(chǔ)最后一次搜索結(jié)果成功退出信號(hào)定位模塊，如果極值搜索失敗或者重復(fù)搜索次數(shù)超出用戶指定范圍，則提示失敗并退出。
圖3是信號(hào)跟蹤步驟流程圖，用于進(jìn)行被測(cè)信號(hào)的定位。其具體包括如下子步驟
3. 1)將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為如下跟蹤信號(hào)模式雙通道、點(diǎn)頻特性、相位模式、 比值格式、窄中頻帶寬；
3. 2)分析測(cè)量數(shù)據(jù)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)位于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中頻帶寬內(nèi)(步驟2. 3中存儲(chǔ)的搜索結(jié)果)時(shí)，利用最小二乘法對(duì)被測(cè)信號(hào)的時(shí)間、相位特性進(jìn)行線性擬合；
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的群延遲可用如下公示計(jì)算￡>g =卻⑷)/徹，其中ω是角頻率，爐為頻響的相位特性函數(shù)；矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的數(shù)據(jù)處理部分采用數(shù)字濾波技術(shù)，數(shù)字低通濾波器的通帶內(nèi)擁有線性相位特性，利用這兩者的關(guān)系可以推出如下的公式Af = Δ θ/Δω。在被測(cè)信號(hào)位于數(shù)字中頻帶寬內(nèi)時(shí)，利用最小二乘法的線性擬合算法，對(duì)被測(cè)信號(hào)的時(shí)間相位特性進(jìn)行擬合，從而可以快速計(jì)算得出被測(cè)信號(hào)的準(zhǔn)確頻率信息。頻率準(zhǔn)確度由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的最小中頻帶寬確定(一般為IHz)。
3. 3)計(jì)算出當(dāng)前的誤差頻率，據(jù)此設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的當(dāng)前掃描頻率；
3. 4)重復(fù)步驟3. 3，直至頻率誤差在用戶設(shè)置允許的范圍內(nèi)。
基于上述步驟的信號(hào)跟蹤，在分析儀掃描中的合適時(shí)刻，實(shí)時(shí)跟蹤被測(cè)信號(hào)。
如圖4所示，本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的系統(tǒng)，其包括有
信號(hào)采集模塊矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過(guò)該信號(hào)采集模塊進(jìn)行信號(hào)采集；
信號(hào)定位模塊設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為測(cè)量信號(hào)模式和寬中頻帶寬(此處的“寬” 是相對(duì)于信號(hào)跟蹤模塊中的中頻帶寬而言，下同)，在用戶指定頻率范圍內(nèi)掃描被測(cè)信號(hào)， 通過(guò)極值搜索、分析和鏡頻抑制，逐步縮小頻率搜索范圍和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的中頻帶寬，分析輸入信號(hào)頻譜，給出被測(cè)信號(hào)的幅頻信息；
信號(hào)跟蹤模塊在雙通道中設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為較窄的中頻帶寬(此處的“窄” 是相對(duì)于信號(hào)定位模塊中的中頻帶寬而言，下同)，利用數(shù)字中頻濾波器的線性頻率、相位關(guān)系計(jì)算得到最終的被測(cè)信號(hào)頻率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤。
該系統(tǒng)中還可包括用戶交互模塊，用戶根據(jù)實(shí)際測(cè)試需要，在測(cè)試的各個(gè)步驟、階段中輸入測(cè)試參數(shù)、設(shè)置交互界面(例如對(duì)話框)等，這在現(xiàn)有測(cè)控技術(shù)中十分常見(jiàn)，在此不再贅述。
信號(hào)定位模塊包括如下子模塊
定位設(shè)置子模塊將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為如下測(cè)量信號(hào)模式單通道、掃頻特性、絕對(duì)幅值格式、寬中頻帶寬，使輸入到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的被測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析儀的測(cè)量通道直接進(jìn)入數(shù)字中頻處理模塊，得到被測(cè)信號(hào)全頻率帶寬內(nèi)的幅度信息；
定位分析子模塊分析測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光標(biāo)搜索功能得到用戶指定頻率范圍內(nèi)的極值，分析極值所在頻率是否為鏡頻信號(hào)并對(duì)鏡頻信號(hào)進(jìn)行去除，去除鏡頻信號(hào)是通過(guò)改變矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量點(diǎn)數(shù)，重新掃描并分析測(cè)量結(jié)果，如果此極值所在頻率是鏡頻信號(hào)則改變掃描點(diǎn)數(shù)后將搜索不到此極值；鏡頻去除后得到的極值所在頻率即是被測(cè)信號(hào)的粗略頻譜信息；
定位搜索子模塊改變矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀搜索條件，采用逐次逼近法，減小矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的中頻帶寬并縮小頻率搜索范圍，重復(fù)執(zhí)行定位分析子模塊中的極值分析和鏡頻抑制，分析兩次搜索結(jié)果，如果兩次頻率之差小于分析儀中頻帶寬，則存儲(chǔ)最后一次搜索結(jié)果成功退出信號(hào)定位模塊，如果極值搜索失敗或者重復(fù)搜索次數(shù)超出用戶指定范圍，則提示失敗并退出。
信號(hào)跟蹤模塊用于進(jìn)行被測(cè)信號(hào)的定位。其具體包括如下子模塊
跟蹤設(shè)置子模塊將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為如下跟蹤信號(hào)模式雙通道、點(diǎn)頻特性、相位模式、比值格式、窄中頻帶寬；
跟蹤分析子模塊分析測(cè)量數(shù)據(jù)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)位于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中頻帶寬內(nèi)時(shí)， 利用最小二乘法對(duì)被測(cè)信號(hào)的時(shí)間、相位特性進(jìn)行線性擬合；
掃描頻率重置子模塊計(jì)算出當(dāng)前的誤差頻率，據(jù)此設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的當(dāng)前掃描頻率；
跟蹤完成子模塊重復(fù)運(yùn)行掃描頻率重置子模塊，直至頻率誤差在用戶設(shè)置允許的范圍內(nèi)。
上面以舉例方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例，凡基于本發(fā)明所做的任何改動(dòng)或變型均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的方法，其特征在于，包括如下步驟1)信號(hào)采集步驟矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過(guò)信號(hào)采集模塊進(jìn)行信號(hào)采集；2)信號(hào)定位步驟設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為測(cè)量信號(hào)模式和寬中頻帶寬，在用戶指定頻率范圍內(nèi)掃描被測(cè)信號(hào)，通過(guò)極值搜索、分析和鏡頻抑制，逐步縮小頻率搜索范圍和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的中頻帶寬，分析輸入信號(hào)頻譜，給出被測(cè)信號(hào)的幅頻信息；3)信號(hào)跟蹤步驟在雙通道中設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為較窄的中頻帶寬，利用數(shù)字中頻濾波器的線性頻率、相位關(guān)系計(jì)算得到最終的被測(cè)信號(hào)頻率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的方法，其特征在于， 該方法中還包括用戶交互步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的方法，其特征在于， 所述信號(hào)定位步驟包括如下子步驟2. 1)將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為如下測(cè)量信號(hào)模式單通道、掃頻特性、絕對(duì)幅值格式、 寬中頻帶寬，使輸入到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的被測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析儀的測(cè)量通道直接進(jìn)入數(shù)字中頻處理模塊，得到被測(cè)信號(hào)全頻率帶寬內(nèi)的幅度信息；2. 2)分析測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光標(biāo)搜索功能得到用戶指定頻率范圍內(nèi)的極值，分析極值所在頻率是否為鏡頻信號(hào)并對(duì)鏡頻信號(hào)進(jìn)行去除，去除鏡頻信號(hào)是通過(guò)改變矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量點(diǎn)數(shù)，重新掃描并分析測(cè)量結(jié)果，如果此極值所在頻率是鏡頻信號(hào)則改變掃描點(diǎn)數(shù)后將搜索不到此極值；鏡頻去除后得到的極值所在頻率即是被測(cè)信號(hào)的粗略頻譜信息；2.3)改變矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀搜索條件，采用逐次逼近法，減小矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的中頻帶寬并縮小頻率搜索范圍，重復(fù)2. 2步驟中的極值分析和鏡頻抑制步驟，分析兩次搜索結(jié)果， 如果兩次頻率之差小于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中頻帶寬，則存儲(chǔ)最后一次搜索結(jié)果并成功退出信號(hào)定位模塊，如果極值搜索失敗或者重復(fù)搜索次數(shù)超出用戶指定范圍，則提示失敗并退出。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的方法，其特征在于， 所述信號(hào)跟蹤步驟包括如下子步驟3.1)將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為如下跟蹤信號(hào)模式雙通道、點(diǎn)頻特性、相位模式、比值格式、窄中頻帶寬；3. 2)分析測(cè)量數(shù)據(jù)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)位于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中頻帶寬內(nèi)時(shí)，利用最小二乘法對(duì)被測(cè)信號(hào)的時(shí)間、相位特性進(jìn)行線性擬合；3. 3)計(jì)算出當(dāng)前的誤差頻率，據(jù)此設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的當(dāng)前掃描頻率；3. 4)重復(fù)步驟3. 3，直至頻率誤差在用戶設(shè)置允許的范圍內(nèi)。
5.一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于，其包括有信號(hào)采集模塊矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過(guò)該信號(hào)采集模塊進(jìn)行信號(hào)采集；信號(hào)定位模塊設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為測(cè)量信號(hào)模式和寬中頻帶寬，在用戶指定頻率范圍內(nèi)掃描被測(cè)信號(hào)，通過(guò)極值搜索、分析和鏡頻抑制，逐步縮小頻率搜索范圍和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的中頻帶寬，分析輸入信號(hào)頻譜，給出被測(cè)信號(hào)的幅頻信息；信號(hào)跟蹤模塊在雙通道中設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為較窄的中頻帶寬，利用數(shù)字中頻濾波器的線性頻率、相位關(guān)系計(jì)算得到最終的被測(cè)信號(hào)頻率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤。
6.如權(quán)利要求5所述的一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)中還包括用戶交互模塊。
7.如權(quán)利要求5所述的一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于， 所述信號(hào)定位模塊包括如下子模塊定位設(shè)置子模塊將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為如下測(cè)量信號(hào)模式單通道、掃頻特性、絕對(duì)幅值格式、寬中頻帶寬，使輸入到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的被測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析儀的測(cè)量通道直接進(jìn)入數(shù)字中頻處理模塊，得到被測(cè)信號(hào)全頻率帶寬內(nèi)的幅度信息；定位分析子模塊分析測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光標(biāo)搜索功能得到用戶指定頻率范圍內(nèi)的極值，分析極值所在頻率是否為鏡頻信號(hào)并對(duì)鏡頻信號(hào)進(jìn)行去除，去除鏡頻信號(hào)是通過(guò)改變矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量點(diǎn)數(shù)，重新掃描并分析測(cè)量結(jié)果，如果此極值所在頻率是鏡頻信號(hào)則改變掃描點(diǎn)數(shù)后將搜索不到此極值；鏡頻去除后得到的極值所在頻率即是被測(cè)信號(hào)的粗略頻譜信息；定位搜索子模塊改變矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀搜索條件，采用逐次逼近法，減小矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的中頻帶寬并縮小頻率搜索范圍，重復(fù)執(zhí)行定位分析子模塊中的極值分析和鏡頻抑制， 分析兩次搜索結(jié)果，如果兩次頻率之差小于分析儀中頻帶寬，則存儲(chǔ)最后一次搜索結(jié)果并成功退出信號(hào)定位模塊，如果極值搜索失敗或者重復(fù)搜索次數(shù)超出用戶指定范圍，則提示失敗并退出。
8.如權(quán)利要求5所述的一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位、跟蹤動(dòng)態(tài)信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于， 所述信號(hào)跟蹤模塊包括如下子模塊跟蹤設(shè)置子模塊將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為如下跟蹤信號(hào)模式雙通道、點(diǎn)頻特性、相位模式、比值格式、窄中頻帶寬；跟蹤分析子模塊分析測(cè)量數(shù)據(jù)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)位于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中頻帶寬內(nèi)時(shí)，利用最小二乘法對(duì)被測(cè)信號(hào)的時(shí)間、相位特性進(jìn)行線性擬合；掃描頻率重置子模塊計(jì)算出當(dāng)前的誤差頻率，據(jù)此設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的當(dāng)前掃描頻率；跟蹤完成子模塊重復(fù)運(yùn)行掃描頻率重置子模塊，直至頻率誤差在用戶設(shè)置允許的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及動(dòng)態(tài)信號(hào)的測(cè)試技術(shù)，屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用網(wǎng)絡(luò)分析儀定位和跟蹤被測(cè)動(dòng)態(tài)信號(hào)、以確定其頻譜信息的方法及系統(tǒng)，其利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的數(shù)字中頻處理模塊的不同帶寬的數(shù)據(jù)處理能力，在單通道中設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為較寬的中頻帶寬，在用戶指定頻率范圍內(nèi)掃描被測(cè)信號(hào)，在雙通道中設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為較窄的中頻帶寬，利用數(shù)字中頻濾波器的線性頻率、相位關(guān)系計(jì)算得到最終的被測(cè)信號(hào)頻率，從而降低測(cè)試成本，提高測(cè)量靈活性和可擴(kuò)展性。
文檔編號(hào)H04B17/00GK102497236SQ20111036264
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者劉丹, 孫朋德, 李明太, 李樹(shù)彪, 趙學(xué)強(qiáng), 趙立軍, 郭永瑞 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所