基于软件无线电技术的变频器件群时延测量方法的研究

论文摘要

对变频系统群时延的精确测量,一直是测量领域的难题。尤其是外本振无法接入的变频系统,测量精度较低的调制法几乎成了测量其群时延的唯一选择。本文从群时延定义出发,提出一种新的群时延测量方法——基于软件无线电技术的双频相差法,该方法特别适用于外本振无法接入的变频系统群时延的精确测量。本文首先详细地分析了现有的传统群时延测试方法,接着对扩频调制法和双频相差法进行仿真测试。扩频调制法本质上是动态法,与传统动态法的区别在于调制信号不是单频信号而是扩频码。结果表明,改变测试信号的参数,并不能提高扩频调制法的测试质量,究其原因,主要源于动态调制法的测试原理。双频相差法是本文提出的一种新的测试方法,其本质是静态测试法。从群时延定义出发,理论推导得出双频相差法的测试公式。经过误差分析,该方法的误差主要来源于测相误差,但是可以通过增加信噪比和精心设置测试参数来减小测相误差。最后组建测试系统对实际的变频系统进行群时延测试。由于实验条件有限,测试过程中测试系统与被测系统是不相参的。结果表明,在通带内测试精度最优达到5ns,而最差也已经达到15ns。如果测试系统和被测系统能够全相参,并且被测系统的本振源有足够的稳定性,测试结果要优于现在的测试。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景与意义
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 课题主要研究内容与结构安排
• 第2章 变频器件的群时延测量
• 2.1 群时延的概念
• 2.1.1 群时延的含义
• 2.1.2 其它时延术语
• 2.2 群时延的基本测量方法
• 2.2.1 静态测试法
• 2.2.2 动态测试法
• 2.3 本章小结
• 第3章 扩频调制法和双频相差法
• 3.1 扩频调制法
• 3.1.1 伪随机码
• 3.1.2 扩频调制法仿真测试
• 3.2 双频相差法
• 3.2.1 双频相差法测量原理
• 3.2.2 双频相差法仿真测试过程
• 3.2.3 双频相差法误差分析
• 3.2.4 双频相差法仿真结果
• 3.2.5 双频相差法数据处理
• 3.3 本章小结
• 第4章 变频系统群时延实验测量
• 4.1 实验室测试系统介绍
• 4.1.1 信号产生卡
• 4.1.2 数据采集卡
• 4.1.3 时序产生卡
• 4.1.4 被测系统
• 4.1.5 测试环境
• 4.2 测试过程
• 4.2.1 参数的选取
• 4.2.2 系统测试
• 4.2.3 系统误差分析
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢