[发明专利]一种任意波形发生器幅度扫频估计校准方法

说明书

本发明提供了一种任意波形发生器幅度扫频估计校准方法，通过与现有的等间隔获取校准样点的方法相配合，利用线性扫频方式获取频率响应曲线，对频率响应曲线进行密集抽样，获得各个极值点，这些点为校准频点必选点，之后在极值点内插入部分非极值点，得到的校准样本频点点数与等间隔校准样点的个数相同，所以在时间复杂度上与原有技术相比并没有增加，而且保证没有遗漏频响曲线的“关键点”，不仅实现幅度校准的全自动操作，而且提高了幅度校准的精度。本发明在不增加时间复杂度的前提下很大程度提高了校准数据的精确度，尤其适用于模拟通道不理想，幅度平坦度不够好的任意波形发生器电路。

技术领域

本发明涉及任意波形发生器幅度校准领域，具体涉及一种任意波形发生器幅度扫频估计校准方法。

背景技术

任意波形发生器是一种可编辑的多功能信号发生装置，它能产生如正弦、方波、脉冲波等规则波形，也可以产生心电图、多音频、高斯脉冲等特殊应用波形，可应用于集成电路测试、复杂电磁环境搭建、卫星导航通信测试等多种领域。

任意波形发生器具有较高的工作带宽性能、较宽的动态输出范围和较高的控制精度需求，对信号模拟通道的设计提出了极高的要求。在硬件电路相对固定的情况下，设计一个高效可靠的校准方案也将极大提高任意波形发生器输出幅度的精确度。

校准方案的时间复杂度取决于两个因素：(1)硬件电路可控放大器、衰减器个数；(2)工作带宽内选取的校准样点数量。

任意波形发生器输出端通过射频同轴电缆连接接收机的输入端，后端通过LAN、GPIB或者串口连接接收机的相应接口。启动校准时，任意波形发生器通过接口向接收机发送建立连接消息并等待接收机反馈，连接建立成功后任意波形发生器通过调节放大器和衰减器实现通道状态切换，通过电路微调控制器调节信号输出幅度。当通道状态变化或者微调控制器变化时，任意波形发生器通过接口读取接收机的测量数据，并存储为文件以备调用。

常用的校准方法是在仪器端预置校准样点频点f₀、f₁……f_n-1和幅度点(简称幅点)V₀、V₁……V_m-1。频点和幅点采用等间隔选取，即f_k2-f_k1＝(k₂-k₁)×BW/n，Vk₂-Vk₁＝(k₂-k₁)×V_pp/m，BW表示仪器的工作带宽，V_pp表示输出峰峰值。假设电路微调控制器的可调节范围为D₀～D_q-1共q个档位。

通常校准过程如下：

(1)切换通道状态为CH_x，设置输出频率为校准样点频点；

(2)改变微调控制器的档位为D_t(0≤t≤q)，读回取此时接收机的测量值DV_t；

(3)若|DV_t-V_y|≤误差阈值(0≤y≤m)，即误差绝对值小于预设误差阈值，记录此时的微调控制量DV_t，设置该数据有效标识；

(4)遍历所有的通道状态以及校准样本频点，存储所有对应的DV_t。

其数据存储结构如图1所示：

最后一列是标识符，如果为0表示误差大于阈值，不能作为有效校准数据；如果为1表示误差在阈值范围内，校准数据有效。

常用的校准方法在校准频点的选取上采用人工预置定义的方法，且所有任意波形发生器选取的频点是一样的，没有考虑到硬件电路个体的差异性，也没有考虑到频响曲线的不平坦性对校准频点选取的影响。