本發(fā)明涉及信號處理領(lǐng)域，尤其涉及一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，寬帶數(shù)字信號分析儀以其高寬帶、低抖動、低噪聲以及可直接集成前端光學(xué)模塊的特性而被廣泛受到關(guān)注，成為測量、分析數(shù)字信號的重要工具。

當(dāng)被測信號輸入寬帶數(shù)字信號分析儀時，寬帶數(shù)字信號分析儀能夠?qū)λ霰粶y信號的幅度、抖動以及眼圖(這里的眼圖可以是被測信號在示波器上累積形成的圖形，其包含了豐富的信息，從眼圖上可以觀察出被測信號的碼間串?dāng)_和噪聲的影響，進(jìn)而確定被測信號的信號特征)進(jìn)行測量，便于進(jìn)一步對被測信號的性能進(jìn)行分析。

在理想狀態(tài)下，寬帶數(shù)字信號分析儀在對被測信號進(jìn)行測量時，可以得到用于表征被測信號的時間與電壓之間線性變化的波形圖。但在實際應(yīng)用中，由于寬帶數(shù)字信號分析儀的內(nèi)部組件(如放大器等有源器件)存在非線性特性，當(dāng)攜帶直流偏置的被測信號輸入寬帶數(shù)字信號分析儀時，寬帶數(shù)字信號分析儀測量得到的被測信號電壓幅度值會隨著被測信號的直流偏置大小變化而變化，使得被測信號的波形圖失真，導(dǎo)致測量結(jié)果的準(zhǔn)確度降低，進(jìn)而影響到對被測信號的性能分析結(jié)果。

因此，亟需一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置，來解決寬帶數(shù)字信號分析儀在測量過程中由非線性特性造成的測量準(zhǔn)確度減低以及被測信號波形圖失真的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的由于寬帶數(shù)字信號分析儀的內(nèi)部組件存在非線性特性，使得寬帶數(shù)字信號分析儀在對輸入的攜帶直流偏置的被測信號進(jìn)行測量時，產(chǎn)生失真波形圖形，進(jìn)而導(dǎo)致測量結(jié)果準(zhǔn)確度降低的問題。

本發(fā)明實施例提供了一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置，包括：信號輸出模塊、信號調(diào)整模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊，其中，所述信號輸出模塊與所述信號調(diào)整模塊之間電連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊、所述信號調(diào)整模塊與所述寬帶數(shù)字信號分析儀之間電連接；

所述信號輸出模塊，用于產(chǎn)生設(shè)定頻率段的參考信號，并將所述參考信號發(fā)送給所述信號調(diào)整模塊；

所述信號調(diào)整模塊，用于對所述參考信號進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整后的第一調(diào)整信號傳輸至所述寬帶數(shù)字信號分析儀；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀發(fā)送的所述第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述第一波形數(shù)據(jù)測量所述寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。

本發(fā)明實施例還提供了一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量方法，包括：

產(chǎn)生設(shè)定頻率段的參考信號；

對所述參考信號進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整后的第一調(diào)整信號傳輸至所述寬帶數(shù)字信號分析儀；

接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀發(fā)送的所述第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述第一波形數(shù)據(jù)測量所述寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。本發(fā)明有益效果如下：

本發(fā)明實施例中的寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置包含信號輸出模塊、信號調(diào)整模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊，其中，所述信號輸出模塊與所述信號調(diào)整模塊之間電連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊、所述信號調(diào)整模塊與所述寬帶數(shù)字信號分析儀之間電連接；所述信號輸出模塊，用于產(chǎn)生設(shè)定頻率段的參考信號，并將所述參考信號發(fā)送給所述信號調(diào)整模塊；所述信號調(diào)整模塊，用于對所述參考信號進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整后的第一調(diào)整信號傳輸至所述寬帶數(shù)字信號分析儀；所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀發(fā)送的所述第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述第一波形數(shù)據(jù)測量所述寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。這樣，通過向被測寬帶數(shù)字信號分析儀輸入第一調(diào)整信號，并根據(jù)第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)測量被測寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征，使得在利用寬帶數(shù)字信號分析儀對輸入的寬帶數(shù)字信號進(jìn)行測量時，能夠根據(jù)測量得到的非線性特征對測量結(jié)果進(jìn)行修正，達(dá)到減少測量誤差，提升測量準(zhǔn)確度的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量方法的流程示意圖。

具體實施方式

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明實施例提供了一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置及方法，測量裝置包括信號輸出模塊、信號調(diào)整模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊，其中，所述信號輸出模塊與所述信號調(diào)整模塊之間電連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊、所述信號調(diào)整模塊與所述寬帶數(shù)字信號分析儀之間電連接；所述信號輸出模塊，用于產(chǎn)生設(shè)定頻率段的參考信號，并將所述參考信號發(fā)送給所述信號調(diào)整模塊；所述信號調(diào)整模塊，用于對所述參考信號進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整后的第一調(diào)整信號傳輸至所述寬帶數(shù)字信號分析儀；所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀發(fā)送的所述第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述第一波形數(shù)據(jù)測量所述寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。這樣，通過向被測寬帶數(shù)字信號分析儀輸入第一調(diào)整信號，并根據(jù)第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)測量被測寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征，使得在利用寬帶數(shù)字信號分析儀對輸入的寬帶數(shù)字信號進(jìn)行測量時，能夠根據(jù)測量得到的非線性特征對測量結(jié)果進(jìn)行修正，達(dá)到減少測量誤差，提升測量準(zhǔn)確度的目的。

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部份實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中記載的寬帶數(shù)字信號儀的非線性特性具備以下特征：

第一，對于加載零直流偏置電壓的被測信號(以下稱之為第一被測信號)而言，當(dāng)所述第一被測信號被輸入至寬帶數(shù)字信號分析儀時，通過寬帶數(shù)字信號分析儀測量得到的第一被測信號的電壓幅度值不受非線性特性影響而發(fā)生偏移；

第二，對于加載非零直流偏置電壓的被測信號(以下稱之為第二被測信號)而言，當(dāng)所述第二被測信號被輸入至寬帶數(shù)字信號分析儀時，由于非線性特性的影響，通過寬帶數(shù)字信號分析儀測量得到的第二被測信號的電壓幅度值會隨著直流偏置電壓值的變化而產(chǎn)生不同程度的偏移，導(dǎo)致第二被測信號的波形圖失真。

因此，可以將寬帶數(shù)字信號分析儀測量得到的第一被測信號的電壓幅度值作為標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度值，對第二被測信號的電壓幅度值的偏移量進(jìn)行測量，進(jìn)而得到寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特性。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述測量裝置包括：信號輸出模塊11、信號調(diào)整模塊12以及數(shù)據(jù)處理模塊13，其中，所述信號輸出模塊11與所述信號調(diào)整模塊12之間電連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊13、所述信號調(diào)整模塊12與所述寬帶數(shù)字信號分析儀之間電連接；

所述信號輸出模塊11，用于產(chǎn)生設(shè)定頻率段的參考信號，并將所述參考信號發(fā)送給所述信號調(diào)整模塊12；

所述信號調(diào)整模塊12，用于對所述參考信號進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整后的第一調(diào)整信號傳輸至所述寬帶數(shù)字信號分析儀；

所述數(shù)據(jù)處理模塊13，用于接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀發(fā)送的所述第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述第一波形數(shù)據(jù)測量所述寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。

本發(fā)明實施例中記載的信號輸出模塊11，可以是能夠產(chǎn)生穩(wěn)定頻率信號的信號發(fā)生器，也可以是其他能夠輸出穩(wěn)定頻率信號的信號源，這里不做具體限定。

需要說明的是，信號輸出模塊11在產(chǎn)生設(shè)定頻率段的參考信號之前，需要根據(jù)寬帶數(shù)字信號分析儀的參數(shù)指標(biāo)設(shè)置所述參考信號的頻率和電壓幅度值，確保所述參考信號在經(jīng)過所述信號調(diào)整模塊12調(diào)整后，能夠形成滿足寬帶數(shù)字信號分析儀的參數(shù)指標(biāo)的第一調(diào)整信號。

在本發(fā)明實施例中，所述信號調(diào)整模塊12具體包括：直流電壓源121和直流偏置器122，如圖2所示，其中，所述直流電壓源121與所述直流偏置器122之間電連接；

所述信號輸出模塊11，具體用于將所述參考信號發(fā)送給所述直流偏置器122；

所述直流電壓源121，用于產(chǎn)生直流電壓信號，并將所述直流電壓信號發(fā)送給所述直流偏置器122；

所述直流偏置器122，用于將接收到的所述直流電壓信號加載至接收到的所述參考信號上，得到第一調(diào)整信號，并將所述第一調(diào)整信號傳輸至所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道。

需要說明的是，直流電壓源121在產(chǎn)生直流電壓信號之前，也需要根據(jù)寬帶數(shù)字信號分析儀的參數(shù)指標(biāo)設(shè)置所述直流電壓信號的電壓值，確保直流偏置器122在將所述直流電壓信號加載至所述參考信號后，能夠形成滿足寬帶數(shù)字信號分析儀的參數(shù)指標(biāo)的第一調(diào)整信號。

具體地，信號輸出模塊11將所述參考信號發(fā)送給所述直流偏置器122的射頻輸入端口，直流電壓源121在產(chǎn)生電壓值為0V的直流電壓信號后，將0V直流電壓信號發(fā)送給所述直流偏置器122的直流輸入端口，直流偏置器122在接收到所述0V直流電壓信號后，將所述0V直流電壓信號加載至所述參考信號上，得到加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號，并將所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號傳輸至寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道。

需要說明的是，直流偏置器122可以同時通過射頻輸入端口接收信號輸出模塊11發(fā)送的參考信號和通過直流輸入端口接收直流電壓源121發(fā)送的直流電壓信號，也可以不同時接收由信號輸出模塊11發(fā)送的參考信號和由直流電壓源121發(fā)送的直流電壓信號，這里不做具體限定。

此外，當(dāng)所述直流電壓源121不產(chǎn)生直流電壓信號或所述直流電壓源121不向所述直流偏置器122發(fā)送直流電壓信號時，直流偏置器122也能夠得到無直流偏置的第一調(diào)整信號，具體實現(xiàn)方式這里不做具體限定。

在本發(fā)明實施例中，被測寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道在接收到所述直流偏置器122發(fā)送的加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號時，對所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將采集到的所述波形數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)處理器13。

需要說明的是，為確保當(dāng)所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號輸入至寬帶數(shù)字信號分析儀時，寬帶數(shù)字信號分析儀的數(shù)據(jù)采集窗口中顯示的信號波形能夠出現(xiàn)至少一個周期，并且加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號的波形幅度位于數(shù)據(jù)采集窗口的電壓幅度范圍之內(nèi)，需要寬帶數(shù)字信號分析儀預(yù)先對采集數(shù)據(jù)點數(shù)、采集數(shù)據(jù)的時間間隔以及數(shù)據(jù)采集窗口的電壓幅度值進(jìn)行設(shè)定。

優(yōu)選地，采集數(shù)據(jù)點數(shù)為2ⁿ，其中n為大于10的整數(shù)。

所述數(shù)據(jù)處理器13，用于接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀發(fā)送的所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)，所述波形數(shù)據(jù)中包含所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號的電壓幅度值。

在本發(fā)明實施例中，由于輸入至寬帶數(shù)字信號分析儀第一信道的信號是加載零直流偏置電壓的所述第一調(diào)整信號，在寬帶數(shù)字信號分析儀測量的過程中，所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號的電壓幅度值不受非線性特性影響而發(fā)生偏移，所以所述數(shù)據(jù)處理器13在接收到所述波形數(shù)據(jù)后，確定所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號的電壓幅度值為標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度值。

在本發(fā)明實施例中，所述直流電壓源121還用于產(chǎn)生某個非零直流電壓信號，并將非零直流電壓信號發(fā)送給所述直流偏置器122的直流輸入端口，直流偏置器122在接收到所述非零直流電壓信號后，將所述非零直流電壓信號加載至所述參考信號上，得到加載非零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號，通過數(shù)據(jù)線將所述加載非零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號傳輸至寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道。

所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道在接收到所述直流偏置器122發(fā)送的加載非零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號時，對所述加載非零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將采集到的所述第一波形數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)處理器13。

需要說明的是，寬帶數(shù)字信號分析儀對所述加載非零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的采集數(shù)據(jù)點數(shù)、采集數(shù)據(jù)的時間間隔以及數(shù)據(jù)采集窗口的電壓幅度值與對所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)相同。

所述數(shù)據(jù)處理器13，還用于接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀發(fā)送的所述加載非零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)，所述第一波形數(shù)據(jù)中包含所述加載非零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號的電壓幅度值。

所述數(shù)據(jù)處理器13，還用于根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度值以及所述第一電壓幅度值確定所述寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。

具體地，所述數(shù)據(jù)處理器13根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度值和所述第一電壓幅度值，確定所述第一電壓幅度值與所述標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度值之間的幅度比值，所述幅度比值用于表征寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。

優(yōu)選地，在直流電壓源121允許的調(diào)整范圍內(nèi)，以設(shè)定的步進(jìn)值多次改變所述直流電壓值，使所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道在直流電壓源121每改變一次直流電壓值之后，對輸入的所述第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

相應(yīng)地，所述數(shù)據(jù)處理模塊13在直流電壓源121每改變一次直流電壓值之后，根據(jù)由所述寬帶數(shù)字信號分析儀第一信道采集的第一波形數(shù)據(jù)，在對參考信號加載不同直流偏置電壓時，測量每個直流偏置電壓值對應(yīng)的第一調(diào)整信號的電壓幅值與所述標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度值之間的幅度比值，得到所述寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。

通過以設(shè)定步進(jìn)值改變所述直流電壓值，所述測量裝置能夠測量得到在不同偏置電壓情況下寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。

由于寬帶數(shù)字信號分析儀中不僅存在非線性特性，還存在時間誤差，即當(dāng)有信號輸入寬帶數(shù)字信號分析儀時，得到的被測信號的測量結(jié)果中不僅包含由非線性特性引起的測量誤差，還包含由時間誤差引起的測量誤差，而且兩種測量誤差互相纏繞、無法區(qū)分，這樣會導(dǎo)致在對寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特性進(jìn)行測量時，測量結(jié)果中包含時間誤差的干擾，因此測量裝置需要在測量寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特性之前，將由時間誤差引起的干擾去除。

在本發(fā)明的另一個實施例中，所述測量裝置還包括：功率分配模塊14，其中，所述功率分配模塊14與所述信號輸出模塊11之間電連接，所述功率分配模塊14與所述信號調(diào)整模塊12之間電連接；

所述信號輸出模塊11，還用于將產(chǎn)生的所述參考信號發(fā)送至所述功率分配模塊14；

所述功率分配模塊14，用于按照設(shè)定功率分配比例將接收到的所述參考信號分割成至少三路信號，并將所述至少三路信號中的第一路信號傳輸至所述直流偏置器122，將所述至少三路信號中的第二路信號傳輸至所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第二信道，以及將所述至少三路信號中的第三路信號傳輸至延時器123。

在本發(fā)明的另一個實施例中，所述信號調(diào)整模塊12還包括：延時器123，其中，所述延時器123與所述功率分配模塊14之間電連接；

所述延時器123，用于對接收到的所述第三路信號作延時處理，得到第二調(diào)整信號，并將所述第二調(diào)整信號傳輸至所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第三信道。

需要說明的是，所述延時器123在對所述第三路信號作延時處理時，需要確保延時的大小能夠使得形成的第二調(diào)整信號與所述第二路信號之間相互正交。

優(yōu)選地，所述功率分配模塊14中包含兩個功率分配器(第一功率分配器141、第二功率分配器142)，如圖3所示。

其中，所述第一功率分配器141的輸入端口與所述信號輸出模塊11之間電連接，所述第一功率分配器141的一路輸出端口與所述第二功率分配器142的輸入端口之間電連接，所述第一功率分配器141的另一路輸出端口與所述直流偏置器122之間電連接，所述第二功率分配器142的一路輸出端口與所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第二信道之間電連接，所述第二功率分配器142的另一路輸出端口與所述延時器123之間電連接。

具體地，信號輸出模塊11在啟動狀態(tài)下產(chǎn)生一個頻率穩(wěn)定的參考信號，然后通過數(shù)據(jù)線將所述參考信號傳輸至所述第一功率分配器141，所述第一功率分配器141將接收到的所述參考信號分配為兩路信號，并將其中一路參考信號(第一路信號)傳輸至直流偏置器122，將另一路參考信號傳輸至第二功率分配器142；

所述直流偏置器122將所述直流電壓源121產(chǎn)生的直流電壓信號加載至所述第一路信號，形成第一調(diào)整信號，然后將所述第一調(diào)整信號傳輸至寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道；

所述第二功率分配器142將接收到的參考信號分配為兩路信號，并將其中一路參考信號(第二路信號)傳輸至寬帶信號分析儀的第二信道，將另一路參考信號(第三路信號)傳輸至延時器123。

所述延時器123對接收到的所述第三路信號作延時處理，得到第二調(diào)整信號，并將所述第二調(diào)整信號傳輸至所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第三信道。

需要說明的是，上述只是本申請實施例中兩個功率分配器之間進(jìn)行連接的多種連接方式中的一種，其他連接方式也在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)，這里不做具體限定。

此外，本發(fā)明實施例對第一功率分配器141的功率分配比例以及第二功率分配器142的功率分配比例不做具體限定，只要輸入至所述第一功率分配器141的信號的功率滿足所述第一功率分配器141的預(yù)設(shè)范圍以及輸入至所述第二功率分配器142的信號的功率滿足所述第二功率分配器142的預(yù)設(shè)范圍即可。

本發(fā)明實施例中所記載的第一信道、第二信道、第三信道，是寬帶數(shù)字信號分析儀中能夠?qū)斎胄盘柕牟ㄐ芜M(jìn)行數(shù)據(jù)采集的三個信道，三個信道在功能和用途上之間沒有差異，本申請實施例為了更加清楚地區(qū)分這三個信道采集的不同信號的來源，將這三個信道分別稱為第一信道、第二信道、第三信道。

另外，寬帶數(shù)字信號分析儀中還具有觸發(fā)信道，所述觸發(fā)信道用于觸發(fā)第一信道、第二信道、第三信道同時進(jìn)行信號波形采集。

具體地，當(dāng)所述觸發(fā)信道接收到某個觸發(fā)信號時，寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道、第二信道和第三信道同時按照預(yù)設(shè)的采集數(shù)據(jù)點數(shù)、采集數(shù)據(jù)的時間間隔對輸入至所述第一信道的信號波形、輸入至所述第二信道的信號波形以及輸入至所述第三信道的信號波形進(jìn)行采集。

需要說明的是，寬帶數(shù)字信號分析儀的觸發(fā)信道中的觸發(fā)信號可以單獨由一個信號源提供，也可以由所述信號輸出模塊11提供，這里不做具體限定。

優(yōu)選地，當(dāng)寬帶數(shù)字信號分析儀的觸發(fā)信道中的觸發(fā)信號由所述信號輸出模塊11提供時，所述功率分配模塊14中包含三個功率分配器(第一功率分配器141、第二功率分配器142以及第三功率分配器143)。

所述功率分配模塊14，具體用于將所述信號輸出模塊11提供的參考信號分割成四路信號，并將四路信號中的第一路信號傳輸至所述直流偏置器122，將第二路信號傳輸至所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第二信道，將第三路信號傳輸至延時器123，以及將第四路信號傳輸至寬帶數(shù)字信號分析儀的觸發(fā)信道。

需要說明的是，本發(fā)明實施例對第三功率分配器143的功率分配比例也不做具體限定，只要輸入至所述第三功率分配器143的信號的功率滿足所述第三功率分配器143的預(yù)設(shè)范圍即可。

其中，三個功率分配器的連接方式至少包含以下兩種方式：

第一種，如圖4所示，所述第一功率分配器141的輸入端口與所述信號發(fā)生模塊11之間電連接，所述第一功率分配器141的一路輸出端口與所述第二功率分配器142的輸入端口之間電連接，所述第一功率分配器141的另一路輸出端口與所述寬帶數(shù)字信號分析儀的觸發(fā)信道之間電連接；

所述第二功率分配器142的一個輸出端口與所述第三功率分配器143的輸入端口之間電連接，第二功率分配器142的另一個輸出端口與所述直流偏置器122之間電連接；

所述第三功率分配器143的一個輸出端口與所述所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第二信道之間電連接，所述第三功率分配器143的另一個輸出端口與所述延時器123之間電連接。

第二種，如圖5所示，所述第一功率分配器141的輸入端口與所述信號輸出模塊11之間電連接，所述第一功率分配器141的兩個輸出端口分別與所述第二功率分配器142的輸入端口之間電連接以及與所述第三功率分配器143的輸入端口之間電連接；

所述第二功率分配器142的一個輸出端口與與所述直流偏置器122之間電連接，所述第二功率分配器142的另一個輸出端口與所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第二信道之間電連接；

所述第三功率分配器143的一個輸出端口與延時器123之間電連接，所述第三功率分配器143的另一個輸出端口與所述寬帶數(shù)字信號分析儀的觸發(fā)信道之間電連接。

需要說明的是，由于所述寬帶數(shù)字信號分析儀具備觸發(fā)同時性，即當(dāng)寬帶數(shù)字信號分析儀啟動時，會同時觸發(fā)第一信道、第二信道、第三信道以及觸發(fā)信道進(jìn)行工作。

當(dāng)寬帶數(shù)字信號分析儀的觸發(fā)信道在接收到所述功率分配模塊14發(fā)送的第四路信號時，同時觸發(fā)第二信道對所述第二路信號對應(yīng)的信號波形進(jìn)行采集，得到第二波形數(shù)據(jù)，以及觸發(fā)第三信道對所述第二調(diào)整信號對應(yīng)的波形進(jìn)行采集，得到第三波形數(shù)據(jù)，并將采集到的所述第二波形數(shù)據(jù)以及所述第三波形數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊13。

在本發(fā)明的另一個實施例中，所述數(shù)據(jù)處理模塊13，還用于接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第二信道采集的第二波形數(shù)據(jù)以及接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第三信道采集的第三波形數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述第二波形數(shù)據(jù)以及所述第三波形數(shù)據(jù)確定所述寬帶數(shù)字信號分析儀的實際采樣時間。

具體地，所述數(shù)據(jù)處理模塊13通過以下方式確定寬帶數(shù)字信號分析儀的實際采樣時間：

其中，f為信號頻率，為寬帶數(shù)字信號分析儀實際采集到的第m個數(shù)據(jù)點的實際相位，為所述參考信號的初始相位，t(m)為寬帶數(shù)字信號分析儀對第m個數(shù)據(jù)點的實際采樣時間，m為大于0的正整數(shù)。

需要說明的是，所述數(shù)據(jù)處理模塊13在根據(jù)所述第二路信號與所述第二調(diào)整信號確定所述寬帶數(shù)字信號分析儀的實際采樣時間之前，需要先消除由于所述第二信號與所述第二調(diào)整信號之間信號幅度不等和/或相位不正交而引入的測量誤差。

例如：通過對寬帶數(shù)字信號分析儀中所述第二調(diào)整信號波形的幅度進(jìn)行放縮和/或在時間軸上對所述第二調(diào)整信號進(jìn)行波形平移的方式，確保所述第二路信號與所述第二調(diào)整信號之間信號幅度相等以及相位正交。

在本發(fā)明的另一個實施例中，所述數(shù)據(jù)處理模塊13，還用于根據(jù)所述實際采樣時間，對接收到的所述第一波形數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)修正，得到第一波形修正數(shù)據(jù)，所述第一修正波形數(shù)據(jù)不含時間測量誤差，包含第一電壓幅度修正值；

所述數(shù)據(jù)處理模塊13根據(jù)所述第一電壓幅度修正值以及所述標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度修正值，確定所述寬帶信號分析儀的非線性特征。

需要說明的是，所述標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度修正值由所述數(shù)據(jù)處理模塊預(yù)先根據(jù)所述實際采樣時間對所述標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度進(jìn)行數(shù)據(jù)修正所得。

具體地，所述數(shù)據(jù)處理模塊13根據(jù)所述實際采樣時間和所述寬帶數(shù)字信號分析儀預(yù)先設(shè)定的采集數(shù)據(jù)點數(shù)、采集數(shù)據(jù)的時間間隔確定寬帶數(shù)字信號分析儀的預(yù)設(shè)采樣時間，分別對所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號的電壓幅度值(標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度值)進(jìn)行修正，得到標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度修正值，以及對加載非零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號的電壓幅度值進(jìn)行修正，得到第一電壓幅度修正值；

所述數(shù)據(jù)處理模塊13測量標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度修正值與所述第一電壓幅度修正值之間的幅度比值，確定寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。

優(yōu)選地，在直流電壓源121以設(shè)定的步進(jìn)值多次改變所述直流電壓值時，所述數(shù)據(jù)處理模塊13分別對接收到的每個第一波形數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)修正，得到多個第一波形修正數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)處理模塊13分別測量每個第一波形修正數(shù)據(jù)中的第一電壓幅度修正值與標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度修正值之間的比值，確定寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。

通過本發(fā)明實施例中所記載的寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量裝置，該測量裝置包括：信號輸出模塊、信號調(diào)整模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊，其中，所述信號輸出模塊與所述信號調(diào)整模塊之間電連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊、所述信號調(diào)整模塊與所述寬帶數(shù)字信號分析儀之間電連接；所述信號輸出模塊，用于產(chǎn)生設(shè)定頻率段的參考信號，并將所述參考信號發(fā)送給所述信號調(diào)整模塊；所述信號調(diào)整模塊，用于對所述參考信號進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整后的第一調(diào)整信號傳輸至所述寬帶數(shù)字信號分析儀；所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀發(fā)送的所述第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述第一波形數(shù)據(jù)測量所述寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。這樣，通過向被測寬帶數(shù)字信號分析儀輸入第一調(diào)整信號，并根據(jù)第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)測量被測寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征，使得在利用寬帶數(shù)字信號分析儀對輸入的寬帶數(shù)字信號進(jìn)行測量時，能夠根據(jù)測量得到的非線性特征對測量結(jié)果進(jìn)行修正，達(dá)到減少測量誤差，提升測量準(zhǔn)確度的目的。

圖6為本發(fā)明實施例提供的一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量方法的流程示意圖，所述方法可以如下所示。

步驟601：產(chǎn)生設(shè)定頻率段的參考信號。

在步驟601中，由于被測寬帶數(shù)字信號分析儀針對不同的輸入信號具有不同的測試檔位，所以信號輸出模塊中產(chǎn)生的穩(wěn)定頻率的參考信號需要符合被測寬帶數(shù)字信號分析儀的測試要求。

例如：針對輸入信號的信號波形中的電壓(縱軸)幅度具有mV、V等多個測試檔位，當(dāng)需要測量寬帶數(shù)字信號分析儀在測試檔位為mV的非線性特性時，信號輸出模塊中產(chǎn)生的穩(wěn)定頻率的參考信號的幅度單位也需要為mV，如所述參考信號的幅度值為30mV。

步驟602：對所述參考信號進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整后的第一調(diào)整信號傳輸至所述寬帶數(shù)字信號分析儀。

在步驟602中，信號調(diào)整模塊中的直流偏置器首先接收所述信號輸出模塊發(fā)送的所述參考信號，以及接收直流電壓源發(fā)送的直流電壓信號，然后將所述直流電壓信號加載至所述參考信號上，得到第一調(diào)整信號，最后將所述第一調(diào)整信號傳輸至寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道。

具體地，第一步，當(dāng)信號輸出模塊將參考信號發(fā)送給直流偏置器的射頻輸入端口，直流電壓源將產(chǎn)生的0V直流電壓信號發(fā)送給直流偏置器的直流輸入端口時，直流偏置器首先將所述0V直流電壓信號加載至所述參考信號上，得到加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號，然后將所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號傳輸至寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道，使寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道對所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

其中，寬帶數(shù)字信號分析儀采集的數(shù)據(jù)點數(shù)為2ⁿ，例如2¹⁰。

第二步，直流電壓源產(chǎn)生一個新的非零直流電壓信號，并將所述非零直流電壓信號發(fā)送給直流偏置器的直流輸入端口，此時直流偏置器首先將所述非零直流電壓信號加載至所述參考信號上，得到加載非零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號，然后將所述加載非零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號傳輸至寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道，使寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道對所述加載非零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

需要說明的是，由于被測寬帶數(shù)字信號分析儀針對不同的輸入信號具有不同的測試檔位，所以直流電壓源產(chǎn)生的直流電壓信號的初始電壓值需要符合被測寬帶數(shù)字信號分析儀的測試要求。

例如：基于步驟601，當(dāng)需要測量寬帶數(shù)字信號分析儀在測試檔位為mV的非線性特性，且參考信號的幅度值為30mV時，所述直流電壓源產(chǎn)生初始電壓值為-350mV的直流電壓信號。

優(yōu)選地，在直流電壓源允許的調(diào)整范圍內(nèi)，以設(shè)定的步進(jìn)值多次改變所述直流電壓值，使所述寬帶數(shù)字信號分析儀的第一信道在直流電壓源每改變一次直流電壓值之后，對輸入的所述第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

例如：當(dāng)設(shè)定步進(jìn)值為10mV時，所述寬帶數(shù)字信號分析儀第一信道分別會在直流電壓源的輸出電壓為-350mV、-340mV、-330mV…340mV、350mV時對輸入的第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

需要說明的是，步進(jìn)值的大小與參考信號幅度值以及被測寬帶數(shù)字信號分析儀的指標(biāo)參數(shù)相關(guān)，這里不做唯一限定。

步驟603：接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀發(fā)送的所述第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述第一波形數(shù)據(jù)測量所述寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。

具體地，數(shù)據(jù)處理器首先接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀發(fā)送的所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)(包含所述加載零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號的標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度值)；

然后，接收所述寬帶數(shù)字信號分析儀發(fā)送的所述加載非零直流偏置電壓的第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)(包含加載非零直流偏置電壓的所述第一調(diào)整信號的第一電壓幅度值)；

最后，確定標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度值以及第一電壓幅度值之間的幅度比值，所述幅度比值用于表征寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理器在消除時間測量誤差的前提下，測量寬帶信號分析儀的非線性特征。

具體地，首先，數(shù)據(jù)處理器根據(jù)寬帶數(shù)字信號分析儀的實際采樣時間(實際采樣時間的測量過程與在實施例1中的測量過程相同，這里不再贅述)對接收到的加載零偏置電壓的第一調(diào)整信號對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)修正，得到標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度修正值；

然后，對接收到的加載非零偏置電壓的第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)修正，得到第一波形修正數(shù)據(jù)。

其中，所述第一波形修正數(shù)據(jù)不含時間測量誤差，包含第一電壓幅度修正值，所述標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度修正值中也不含時間測量誤差。

最后，數(shù)據(jù)處理器根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度修正值以及所述第一電壓幅度修正值，確定所述寬帶信號分析儀的非線性特征。

本發(fā)明實施例提供了一種寬帶數(shù)字信號分析儀非線性特性的測量方法，通過向被測寬帶數(shù)字信號分析儀輸入第一調(diào)整信號，并根據(jù)第一調(diào)整信號對應(yīng)的第一波形數(shù)據(jù)測量被測寬帶數(shù)字信號分析儀的非線性特征，使得在利用寬帶數(shù)字信號分析儀對輸入的寬帶數(shù)字信號進(jìn)行測量時，能夠根據(jù)測量得到的非線性特征對測量結(jié)果進(jìn)行修正，達(dá)到減少測量誤差，提升測量準(zhǔn)確度的目的。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、裝置(設(shè)備)、或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、裝置(設(shè)備)和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。