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基于示波器的调制系统时延测量

Release time:2021-11-24 01:37viewed:times
本文摘要:一.章节 在导航系统、雷达、接收者、授时、航天测控等领域,通过解析升空和接管信号的时间和振幅关系来获的距离或速度。用作测距、GPS的无线电波不仅在空间传播有时延,在升空和接管装置中传输、处置间延后。升空、接管装置的核心部分是调制调制系统,精确测量调制系统的时延,并避免其在整个系入的误差,是提升测距、GPS精度的前提。 时延的测量方法可以总结为时域测量和频域测量两大类。 频域测量是用矢量网络分析仪测得设备的振幅-频率特性,即S21的振幅曲线,再对相频曲线微分到设备的群时延。

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一.章节  在导航系统、雷达、接收者、授时、航天测控等领域,通过解析升空和接管信号的时间和振幅关系来获的距离或速度。用作测距、GPS的无线电波不仅在空间传播有时延,在升空和接管装置中传输、处置间延后。升空、接管装置的核心部分是调制调制系统,精确测量调制系统的时延,并避免其在整个系入的误差,是提升测距、GPS精度的前提。  时延的测量方法可以总结为时域测量和频域测量两大类。

  频域测量是用矢量网络分析仪测得设备的振幅-频率特性,即S21的振幅曲线,再对相频曲线微分到设备的群时延。这种测量方法限于于线性元器件,而不合适变频器件。

虽然也不存在三混频器法、双方法来解决问题变频器件的群时延测量,但这些方法无法解决问题混频器非互易性的问题。  时域测量一般是用时间间隔测量仪或示波器必要对设备输出和输入的信号展开测量。时间间隔测量仪不能测量波形非常简单的信号,如脉冲。

而示波器需要必要收集、测量波形简单的信号,适用性更加甚广。  现代数字存储示波器可以构建比特率65GHz、比特率160GSa/s的高速取样,时间分辨率极高,并且可以对取样后的波形数据必要展开数字变频、滤波、调制、相互关口等各种信号处理,因此用数字示波器可以便利地测量调制系统的时延。本文以型号为LeCoryLabMaster10-65Zi的示波器为事例,详尽阐释调制系统时延的测量、校准方法,并分析测量的不确认度。  二.测试框图和校准方法  图1是示波器测量设备时延的相连框图。

一鼓舞信号源通过功分器输入两路信号,一路输出到被测设备,一路输出到示波器的一个地下通道。被测设备输入的信号收到示波器的另外一个地下通道。  这种相连方式用于的三条同轴电缆#1~#3以及功分器会引进误差。

在测量之前必须校准。电缆#1和电缆#2,以及功分器两个输入端口传输的是同一信号,信号传播速度是完全一致的,因此可以使用交换法避免电缆#1和#2以及功分器的延后差异。功分器两路输入端口可以看做分别和电缆#1和#2是一体的。假设三条电缆的时延分别为T1,T2,T3,被测设备的时延为T0。

  再行用示波器测量输出的两个信号时延,结果数则Tm1,则符合:  Tm1T1T0T3T2  将电缆#1和#2交换,即电缆#2收到被测设备,电缆#1收到示波器,但不转变它们和功分器的相连。时延测量结果数则Tm2,则符合:  Tm2T2T0T3T1  两式相乘需要去除电缆#1和#2的影响:  T0T3(Tm1Tm2)/2  为了避免电缆#3引进的时延,用于LeCroy示波器内置的电缆去金字功能,根据电缆的S参数去除电缆引进的时延。这样示波器测量值早已是避免了T3的结果。

  还有一个时延后劣来源是示波器两个地下通道之间的时延差异,这可利用示波器自带的慢沿信号来校准,校  准后的时延测量值自动避免了地下通道间的延后差异。


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