[发明专利]一种非线性目标能频分布特性快速获取方法

说明书

本申请涉及一种非线性目标能频分布特性快速获取方法、装置和计算机设备。所述方法包括：利用非线性目标能频分布具有突变稀疏特性，设计了一种自适应的非均匀化测量栅格点方法，在保证精度情况下减少对冗余数据的测量。以局部极值点和高误差点作为关键点，通过关键点测量和保形样条插值替换完整频域测量曲线，约束插值误差并进行频域关键点加密。对高低功率点上的频域测量曲线片段进行相似性度量，判断信息冗余区域实现了在功率维上自适应加密，有效缩减了频率、功率维测量的冗余性。本发明对非线性测量与建模领域的二维能频分布特性的高效获取具有积极意义。

技术领域

本申请涉及非线性参数测量领域，特别是涉及一种非线性目标能频分布特性快速获取方法、装置和计算机设备。

背景技术

非线性散射特性测量是非线性目标探测领域一个重要研究内容，主流研究认为非线性目标散射的产生与天线端口后的前级器件的后向非线性散射紧密相关，故对前级非线性器件的“路”内的二维能频域扫描图的测量获取是上述研究的重要数据支撑，对后续的空馈散射分析具有奠基性意义。复杂非线性电子组件特性建模通常需要采用基于测量数据的黑箱建模方法，其中二维能频分布特性曲面是一种重要的测量参量，其是指在较宽的频段和较宽的功率段上，注入基频激励信号并测量散射的各次谐波回波，以表征器件的能域和频域的谐波散射能力。非线性矢量网络分析仪可以在给定的均匀化的频率和功率网格上进行测量，目前，非线性矢量网络分析仪在完成各项校准后，可以设置均匀化的扫描频率和功率栅格，开展对非线性器件的二维能频扫描，从而获得包含多个端口的各次谐波散射的幅度相位，散射谐波的幅度相位均为入射基波频率和功率的函数；若仅关心某次散射谐波的幅度特性，也可使用带有频率偏置模式的矢量网络分析仪在程控下完成既定频率和功率栅格下的二维扫描。上述测量方法的主要缺陷在于采用均匀化逐点扫描，测量耗时过长，对单个典型非线性器件以5000点的测量为例约需耗费的4小时以上，若需要构建大规模的器件特性模型库，其消耗的工作量将十分巨大，这是因为实际测量过程中频率维和功率维的测量数据存在较大冗余性，海量的冗余测量数据也给后续的存储、传输过程造成压力和资源浪费。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在保证一定测量精度情况下减少对冗余数据的测量，缓解大量器件测量过程中耗时过长和数据存储、传输压力大的问题的非线性目标能频分布特性快速获取方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种非线性目标能频分布特性快速获取方法，所述方法包括：

S1、获取非线性器件二维能频扫描的初始化参数；所述初始化参数包括频域扫描区间、频域扫描点数、能域扫描区间和能域扫描点数，根据所述能域扫描区间定义初始的能域上下边界，并根据所述频域扫描区间、所述频域扫描点数、所述能域扫描区间和所述能域扫描点数确定待测量参量的栅格点；

S2、在所述能域上下边界的上边界和下边界分别进行频域扫描测量，分别得到第一扫描曲线和第二扫描曲线；

S3、分别提取所述第一扫描曲线和所述第二扫描曲线的频域关键点，得到第一关键点集合和第二关键点集合，取并集后得到总关键点集合；所述频域关键点包括扫描曲线上的边界点、曲线极大值点以及曲线极小值点；所述关键点集合均以二进制矢量表示；

S4、以所述总关键点集合中的频域关键点为控制点，根据所述上边界和所述下边界上所述频域关键点对应的测量参量值，分别进行样条插值，得到第一插值曲线和第二插值曲线；

S5、分别就所述第一扫描曲线与所述第一插值曲线、所述第二扫描曲线与所述第二插值曲线的插值误差进行判断，若插值误差大于预设的插值误差阈值，则增加所述频域关键点，并返回S3，否则，执行S6；

S6、根据所述总关键点集合中的频域关键点对所述频域扫描区间进行邻域分段，得到多个频域分段，确定所述第一扫描曲线和所述第二扫描曲线在每一个频域分段上的频域分段曲线的相似度；