一種基于軟件無(wú)線電的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于軟件無(wú)線電的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：步驟一：對(duì)模擬中頻進(jìn)行信號(hào)采樣；步驟二：將采樣后的信號(hào)經(jīng)數(shù)字中頻處理后被分成同相分量信號(hào)及正交分量信號(hào)發(fā)送；步驟三：從同相分量信號(hào)及正交分量信號(hào)恢復(fù)出中頻包絡(luò)信號(hào)；步驟四：對(duì)中頻包絡(luò)信號(hào)進(jìn)行模擬仿真網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算；步驟五：對(duì)模擬仿真網(wǎng)絡(luò)輸出獲取最大檢波值，作為線性平均值檢波器的輸出電壓。相比常規(guī)的模擬電路實(shí)現(xiàn)方法，采用上述方案，能提高線性平均值檢波器測(cè)量的穩(wěn)定性和一致性，減少測(cè)量?jī)x器體積和重量，獲得更優(yōu)的測(cè)量速度，特別是能很便捷地實(shí)現(xiàn)不同時(shí)間常數(shù)線性平均值檢波器的重構(gòu)，減少設(shè)計(jì)和調(diào)試成本。
【專利說明】一種基于軟件無(wú)線電的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電磁兼容測(cè)試中線性平均值檢波器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種基于軟件無(wú)線電的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各種電子產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的加快，電磁兼容測(cè)試在產(chǎn)品測(cè)試中受重視的程度也越來越高，不僅在認(rèn)證測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，在各大電子產(chǎn)品公司中研發(fā)、測(cè)試和質(zhì)檢等部門，電磁兼容測(cè)試也在成為一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。
[0003]在進(jìn)行電磁干擾發(fā)射(EMI)測(cè)量時(shí)，需要針對(duì)不同干擾源類型和傳播方式，采用不同的測(cè)試布局、測(cè)試方法和輔助測(cè)試設(shè)備。但有一點(diǎn)是相同的，這類測(cè)試都需要用到高靈敏度的電磁輻射干擾測(cè)試接收機(jī)(又稱EMI接收機(jī))。HMI接收機(jī)是一種將電壓幅度隨頻率變化的規(guī)律顯示出來的儀器，它顯示接收信號(hào)的頻譜，由此能了解電磁干擾的幅度和發(fā)生源。
[0004]幾十年來，隨著各個(gè)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，EMI接收機(jī)向著寬頻段、寬量程、高準(zhǔn)確度、高速度、數(shù)字化、小型化、智能化、模塊化以及系統(tǒng)化的方向發(fā)展。特別是近幾年來，微電子技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)以及軟件無(wú)線電技術(shù)等新技術(shù)被逐漸應(yīng)用于新型EMI接收機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)中，使接收機(jī)性能產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。其中，軟件無(wú)線電技術(shù)的中心思想是:構(gòu)造一個(gè)具有開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)，將各種無(wú)線電分析功能，如調(diào)制解調(diào)、檢波等用軟件來完成，并使寬帶A / D和D / A轉(zhuǎn)換盡可能靠近天線，以研制出高度靈活性、開放性的新一代的無(wú)線通信系統(tǒng)。
[0005]在電磁兼容測(cè)試領(lǐng)域，CISPR(國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì))自1933年成立以來，一直作為國(guó)際EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的重要制定者之一。業(yè)內(nèi)公司始終遵循著CISPR的標(biāo)準(zhǔn)，將其作為民用EMC測(cè)試的全球性規(guī)范。近年來，CISPR標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于檢波器類型做出的一些修正，在CISPR16-1:1999(第二版)的修正案Al:2002中對(duì)于測(cè)試中使用的的平均值檢波器做出了修改，使用新的線性平均值(CISPR Average)檢波器取代了原有的平均值檢波器；并且規(guī)定了檢波器的時(shí)間常數(shù)。這項(xiàng)修改的主要目的是為了能夠更準(zhǔn)確的測(cè)量到間歇性出現(xiàn)的不穩(wěn)定的騷擾信號(hào)。依據(jù)新的CISPR標(biāo)準(zhǔn)，在測(cè)試中需要EMI接收機(jī)實(shí)現(xiàn)線性平均值檢波器的測(cè)試。
[0006]新的CISPR標(biāo)準(zhǔn)描述了線性平均值檢波器的常規(guī)實(shí)現(xiàn)方法如圖1所示，在包絡(luò)檢波器101之后和A / D轉(zhuǎn)換器103之間使用了一個(gè)指針式儀表仿真網(wǎng)絡(luò)102，用來模擬一個(gè)傳統(tǒng)的指針式儀表的測(cè)量狀態(tài)。由該方法可以看出，其主要使用模擬電路(比如設(shè)計(jì)一塊專門的線性平均值檢波器模擬電路板)來實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波器101和儀表仿真網(wǎng)絡(luò)102的，然后通過使用A / D轉(zhuǎn)換器103和微處理器104來連續(xù)監(jiān)測(cè)儀表的輸出，獲得峰值讀數(shù)做為線性平均值檢波器的輸出讀數(shù)。
[0007]在線性平均值檢波器的常規(guī)實(shí)現(xiàn)方法使用過程中發(fā)現(xiàn)，由于模擬電路存在溫度不穩(wěn)定性等因素，測(cè)量結(jié)果往往與真實(shí)值存在比較大的偏差。而且，CISPR新標(biāo)準(zhǔn)至少需要2種不同時(shí)間常數(shù)(影響檢波器性能的重要參數(shù))的線性平均值檢波器，這就加大了電路的設(shè)計(jì)難度，同時(shí)也增加了相關(guān)生產(chǎn)和調(diào)試成本。若將該模擬電路的板卡安裝于EMI接收機(jī)中，也會(huì)增加設(shè)備的體積和重量，不利于儀器的搬運(yùn)和用戶使用。另外，模擬電路實(shí)現(xiàn)的線性平均值檢波器的處理時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，給使用者帶來不便。
[0008]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于軟件無(wú)線電的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0011]一種基于軟件無(wú)線電的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法，其中，包括以下步驟:
[0012]步驟一:對(duì)模擬中頻進(jìn)行信號(hào)采樣；
[0013]步驟二:將采樣后的信號(hào)經(jīng)數(shù)字中頻處理后被分成同相分量信號(hào)及正交分量信號(hào)發(fā)送；
[0014]步驟三:從同相分量信號(hào)及正交分量信號(hào)恢復(fù)出中頻包絡(luò)信號(hào)；
[0015]步驟四:對(duì)中頻包絡(luò)信號(hào)進(jìn)行模擬仿真網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算；
[0016]步驟五:對(duì)模擬仿真網(wǎng)絡(luò)輸出獲取最大檢波值，作為線性平均值檢波器的輸出電壓。
[0017]所述的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法，其中，所述步驟二:數(shù)字中頻處理，包括數(shù)字下變頻、低通濾波及抽取，首先，中頻輸入信號(hào)與數(shù)字本振產(chǎn)生的信號(hào)一同進(jìn)入數(shù)字混頻器完成數(shù)字下變頻；然后，經(jīng)數(shù)字下變頻后得到零中頻數(shù)字信號(hào)，包括同相分量信號(hào)及正交分量信號(hào)共兩路信號(hào)，分別進(jìn)行數(shù)字低通濾波和抽取處理，以降低信號(hào)的速率及保證信號(hào)信息完整。
[0018]所述的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法，其中，所述步驟三中，所述恢復(fù)出中頻包絡(luò)信號(hào)的具體步驟為:將同相分量信號(hào)及正交分量信號(hào)先求平方和再開根號(hào)運(yùn)算得到。
[0019]所述的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法，其中，所述步驟四中，所述模擬仿真網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算是通過二階IIR數(shù)字濾波器來實(shí)現(xiàn)的，該濾波器的傳輸函數(shù)為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于軟件無(wú)線電的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:對(duì)模擬中頻進(jìn)行信號(hào)采樣； 步驟二:將采樣后的信號(hào)經(jīng)數(shù)字中頻處理后被分成同相分量信號(hào)及正交分量信號(hào)發(fā)送； 步驟三:從同相分量信號(hào)及正交分量信號(hào)恢復(fù)出中頻包絡(luò)信號(hào)； 步驟四:對(duì)中頻包絡(luò)信號(hào)進(jìn)行模擬仿真網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算； 步驟五:對(duì)模擬仿真網(wǎng)絡(luò)輸出獲取最大檢波值，作為線性平均值檢波器的輸出電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟二:數(shù)字中頻處理，包括數(shù)字下變頻、低通濾波及抽取，首先，中頻輸入信號(hào)與數(shù)字本振產(chǎn)生的信號(hào)一同進(jìn)入數(shù)字混頻器完成數(shù)字下變頻；然后，經(jīng)數(shù)字下變頻后得到零中頻數(shù)字信號(hào)，包括同相分量信號(hào)及正交分量信號(hào)共兩路信號(hào)，分別進(jìn)行數(shù)字低通濾波和抽取處理，以降低信號(hào)的速率及保證信號(hào)信息完整。
3.如權(quán)利要求1所述的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟三中，所述恢復(fù)出中頻包絡(luò)信號(hào)的具體步驟為:將同相分量信號(hào)及正交分量信號(hào)先求平方和再開根號(hào)運(yùn)算得到。
4.如權(quán)利要求1所述的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟四中，所述模擬仿真網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算是通過二階IIR數(shù)字濾波器來實(shí)現(xiàn)的，該濾波器的傳輸函數(shù)為:.
5.如權(quán)利要求4所述的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述二階IIR數(shù)字濾波器的傳輸函數(shù)等價(jià)為兩個(gè)相同的一階IIR濾波器的相乘級(jí)聯(lián)方式:
6.如權(quán)利要求5所述的線性平均值檢波器實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟五中，所述獲取最大檢波值具體步驟為:是在預(yù)定測(cè)量時(shí)間內(nèi)記錄步驟四中的最大值。
【文檔編號(hào)】H04B10/07GK103616566SQ201310587171
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】江煒寧, 王保稅, 張志
申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所