提取本振的相位噪聲的方法技術

本發(fā)明專利技術提供了一種提取本振的相位噪聲的方法，根據(jù)發(fā)射機的輸入信號及發(fā)射機的本振信號得到發(fā)射機的輸出信號；根據(jù)發(fā)射機的輸出信號作為與所述發(fā)射機輸出端連接的采集儀表的輸入信號；根據(jù)所述采集儀表的輸入信號設置采集儀表的本振頻率，以使采集儀表直接采集發(fā)射機的時域本振波形；根據(jù)所述采集儀表的輸出信號提取發(fā)射機的本振的相位噪聲。由于使用采集儀表采集的是發(fā)射機輸出的時域本振波形，整個過程均在時域完成，因此，可實時反映本振真實的相位噪聲情況，適用于非穩(wěn)態(tài)及存在突發(fā)擾動下的情況，提高了提取相位噪聲的精準度。

Method for extracting phase noise of local oscillator

The present invention provides a method for extracting local oscillator phase noise, according to the output signal of the vibration signal from the transmitter input signal of the transmitter and the transmitter; according to the output signal of the transmitter and the transmitter output as input signal acquisition instrument connection; according to the frequency of the input signal acquisition instrument set acquisition the instrument, in order to make the acquisition instrument direct acquisition transmitter the time-domain vibration waveform; according to the local oscillator phase noise of the output signal acquisition instrument extraction transmitter. As a result of the acquisition of using acquisition instrument is a time-domain transmitter output the vibration waveform, the whole process was finished in the time domain, therefore, can reflect the real-time phase noise vibration real, suitable for non steady state and the existence of sudden disturbance situation, improve the extraction accuracy of phase noise.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
提取本振的相位噪聲的方法
本專利技術涉及噪聲檢測
，特別涉及一種提取本振的相位噪聲的方法。
技術介紹
相位噪聲是現(xiàn)代電子系統(tǒng)中的關鍵性技術問題之一，它是衡量信號頻率穩(wěn)定度的重要指標。在通信系統(tǒng)中，隨著通信帶寬的不斷提高和信道越來越密集，對通信系統(tǒng)中關鍵信號的相位噪聲要求越來越高；在雷達技術中，系統(tǒng)關鍵信號的相位噪聲直接影響著雷達系統(tǒng)對目標探測的分辨能力。在儀器技術中，相位噪聲指標是衡量許多儀器性能的重要指標，降低相位噪聲是提高儀器設備性能的重要內容，低相位噪聲源是諸多儀器中的核心技術之一。因此相位噪聲測量越來越成為電子測量領域中的關鍵問題，受到越來越多地關注。針對不同應用領域和不同的測量要求，相位噪聲測量主要有以下幾種方法：1.頻譜儀測量法：直接頻譜儀法是簡單易行的一種相位噪聲測量方法，它將待測頻率源的輸出信號直接輸入到頻譜儀的輸入端，調諧頻譜分析儀的載波頻率，通過測量被測信號的頻譜而得到被測信號的相位噪聲。頻譜儀測量法在應用中受到以下因素的制約：測量結果受頻譜儀本振源相位噪聲的制約、不能區(qū)分相位噪聲和幅度噪聲、不易測量近載波處的相位噪聲。2.鑒相法也稱為雙源測量方法或鎖相環(huán)測量方法，這種方法將被測信號與一個同頻率且正交的高穩(wěn)定度的參考源信號作為鑒相器的兩個輸入信號，鑒相器輸出為與被測信號的相位起伏成比例的低頻噪聲電壓，經過低通濾波器和低噪聲放大器，加到頻譜儀上測出不同fm處的噪聲電平，計算得出被測信號源的或將經過低通濾波和低噪聲放大后的鑒相器輸出信號采樣后變換到數(shù)字域，利用數(shù)字信號處理的方法求得被測信號的單邊帶功率譜。鑒相法的主要優(yōu)點是測量靈敏度高、頻率分辨率高、輸出頻率范圍寬、對幅度噪聲具有較好的抑制能力；該方法的局限性在于測量結果受到參考源與被測源頻率差和參考源的相位噪聲的影響。具有混頻結構的通信系統(tǒng)仿真模型通常由多個子模型構成，其中本振模型是最關鍵的部分之一。本振模型的作用是提供穩(wěn)定幅度和頻率(或相位)的單頻率的本振信號，其幅度噪聲和相位噪聲的特性對發(fā)射和接收性能有舉足輕重的影響。特別在窄帶通信領域中，本振模型的相位噪聲是影響收發(fā)性能最重要的因素之一，因此掌握實際芯片的本振對發(fā)射和接收性能的貢獻，是必須明確的。而最簡易的研究方法就是建立和實際特性一致的本振模型，并通過仿真鏈路得出指標影響程度的結論。具體如圖1～3所示：圖1是理想的本振模型在頻域和時域上的結果圖，在時域上是恒定幅度恒定頻率的正弦波，在頻域上對應f0頻率上的單譜線。圖2是基于現(xiàn)有參數(shù)設置能表示的本振仿真模型在頻域和時域上的結果圖，從時域上幅度滿足某種分布條件，而頻率和相位特性可以通過頻率上用折線定義的相位噪聲曲線定義，當定義的折線足夠多時能滿足仿真的需求，此時在幅度和相位上沒有突變現(xiàn)象。圖3是實際的本振模型在頻域和時域上的結果圖，在頻域上除了具有基底的分布相位噪聲和幅度噪聲分布特性外，在時域上接收發(fā)射開始時會受到PLL殘余穩(wěn)定時間的影響，引起相位和幅度的變化，此外在各種非周期干擾下會有幅度和相位的突變。綜上內容可知，頻譜儀測量法和鑒相法適用于穩(wěn)態(tài)和穩(wěn)定情況下的本振特性(如圖2所示情況)，但是不適用于非穩(wěn)態(tài)及存在突發(fā)擾動下的情況(如圖3所示情況)。原因在于：(1)頻譜儀測試相位噪聲采用掃頻方式，在掃描頻率RBW帶寬外的突發(fā)擾動會被遺漏；(2)采用鑒相法等非掃頻的相位噪聲測量法，對儀表要求高，測量繁復；(3)任何相位噪聲測量法都需要長時間的測試才能保證測量的頻率和噪聲精度，時間根據(jù)測量頻寬和精度要求通常在秒級別，所以這種測量法描述的是穩(wěn)定和長時間平均情況下的本振特性。因此不能很好的反映實際信號瞬時的信號質量、輻射和誤碼特性。另一方面，通常的本振仿真模型在幅度上描述為服從某種分布(如正態(tài)分布)的統(tǒng)計模型，在實際出現(xiàn)突發(fā)幅度變化的情況下是無法準確表示的。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供一種提取本振的相位噪聲的方法，以解決采用現(xiàn)有方法無法準確獲取非穩(wěn)態(tài)及存在突發(fā)擾動下本振模型的相位噪聲的特性的問題。為解決上述技術問題，本專利技術提供一種提取本振的相位噪聲的方法，所述提取本振的相位噪聲的方法包括：根據(jù)發(fā)射機的輸入信號及發(fā)射機的本振信號得到所述發(fā)射機的輸出信號；將所述發(fā)射機的輸出信號作為與所述發(fā)射機輸出端連接的采集儀表的輸入信號；根據(jù)所述采集儀表的輸入信號設置所述采集儀表的本振頻率，以使所述采集儀表直接采集所述發(fā)射機的時域本振波形；根據(jù)所述采集儀表的輸出信號提取所述發(fā)射機的本振的相位噪聲。可選的，在所述的提取本振的相位噪聲的方法中，所述發(fā)射機的輸入信號為：其中，fa為所述發(fā)射機的輸入信號的頻率。可選的，在所述的提取本振的相位噪聲的方法中，所述發(fā)射機的本振信號，公式表示如下：其中，fc為所述發(fā)射機的本振信號的本振頻率，A(t)為本振的幅度噪聲，為本振的相位噪聲。可選的，在所述的提取本振的相位噪聲的方法中，所述發(fā)射機的輸出信號通過所述發(fā)射機的輸入信號與所述發(fā)射機的本振信號進行混頻后獲得，采用公式如下：其中，fc+fa為所述發(fā)射機的輸出信號的中心頻率，A(t)為本振的幅度噪聲，為本振的相位噪聲。可選的，在所述的提取本振的相位噪聲的方法中，所述采集儀表的輸入信號為：其中，Am為所述發(fā)射機的輸出信號和所述采集儀表的輸入信號之間的幅度噪聲的增益，θ0為所述發(fā)射機的輸出信號和所述采集儀表的輸入信號之間的相位偏移。可選的，在所述的提取本振的相位噪聲的方法中，根據(jù)所述采集儀表的輸入信號設置所述采集儀表的本振頻率為fc+fa。可選的，在所述的提取本振的相位噪聲的方法中，所述采集儀表的輸出信號通過所述采集儀表的輸入信號與所述采集儀表的本振信號進行混頻后獲得，采用公式如下：其中，r(t)為所述采集儀表的輸出信號，hSA_LO(t)為所述采集儀表的本振信號，z(t)為所述采集儀表的輸入信號，可選的，在所述的提取本振的相位噪聲的方法中，還包括根據(jù)所述采集儀表的輸出信號提取所述發(fā)射機的本振的幅度噪聲。在本專利技術所提供的提取本振的相位噪聲的方法中，根據(jù)發(fā)射機的輸入信號及發(fā)射機的本振信號得到發(fā)射機的輸出信號；將發(fā)射機的輸出信號作為與所述發(fā)射機輸出端連接的采集儀表的輸入信號；根據(jù)所述采集儀表的輸入信號設置采集儀表的本振頻率，以使采集儀表直接采集發(fā)射機的時域本振波形；根據(jù)所述采集儀表的輸出信號提取發(fā)射機的本振的相位噪聲。由于使用采集儀表采集的是發(fā)射機輸出的時域本振波形，整個過程均在時域完成，因此，可實時反映本振真實的相位噪聲情況，適用于非穩(wěn)態(tài)及存在突發(fā)擾動下的情況，提高了提取相位噪聲的精準度。附圖說明圖1是理想的本振模型在頻域和時域上的結果圖；圖2是基于現(xiàn)有參數(shù)設置能表示的本振仿真模型在頻域和時域上的結果圖；圖3是實際的本振模型在頻域和時域上的結果圖；圖4是提取本振的相位噪聲的方法的流程圖；圖5是提取本振的相位噪聲設計的原理框圖；圖6是仿真的發(fā)射機鏈路結構圖；圖7是仿真的接收機鏈路結構圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本專利技術提出的提取本振的相位噪聲的方法作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權利要求書，本專利技術的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本專利技術實施例的目的。請參考圖4，其為提取本振的相位噪聲的方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提取本振的相位噪聲的方法，其特征在于，包括如下步驟：根據(jù)發(fā)射機的輸入信號及發(fā)射機的本振信號得到所述發(fā)射機的輸出信號；將所述發(fā)射機的輸出信號作為與所述發(fā)射機輸出端連接的采集儀表的輸入信號；根據(jù)所述采集儀表的輸入信號設置所述采集儀表的本振頻率，以使所述采集儀表直接采集所述發(fā)射機的時域本振波形；根據(jù)所述采集儀表的輸出信號提取所述發(fā)射機的本振的相位噪聲。

【技術特征摘要】
1.一種提取本振的相位噪聲的方法，其特征在于，包括如下步驟：根據(jù)發(fā)射機的輸入信號及發(fā)射機的本振信號得到所述發(fā)射機的輸出信號；將所述發(fā)射機的輸出信號作為與所述發(fā)射機輸出端連接的采集儀表的輸入信號；根據(jù)所述采集儀表的輸入信號設置所述采集儀表的本振頻率，以使所述采集儀表直接采集所述發(fā)射機的時域本振波形；根據(jù)所述采集儀表的輸出信號提取所述發(fā)射機的本振的相位噪聲。2.如權利要求1所述的提取本振的相位噪聲的方法，其特征在于，所述發(fā)射機的輸入信號為：其中，fa為所述發(fā)射機的輸入信號的頻率。3.如權利要求2所述的提取本振的相位噪聲的方法，其特征在于，所述發(fā)射機的本振信號，公式表示如下：其中，fc為所述發(fā)射機的本振信號的本振頻率，A(t)為本振的幅度噪聲，為本振的相位噪聲。4.如權利要求3所述的提取本振的相位噪聲的方法，其特征在于，所述發(fā)射機的輸出信號通過所述發(fā)射機的輸入信號與所述發(fā)射機的本振信號進行混頻后獲得，采用公式如下：其中，fc+fa...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳文杰，
申請(專利權)人：聯(lián)芯科技有限公司，大唐半導體設計有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海,31