[发明专利]基于软件无线电技术的调制质量参数测量方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于软件无线电技术的调制质量参数测量方法及系统。

背景技术

移动通信技术是当今世界应用最广发展最快的信息技术。为满足不同的通信需求，出现了多种通信标准。调制质量参数用于反映通信信号的质量并直接决定通信系统的误码率，因此在对各种移动通信标准的通信信号的测量中，调制质量参数都是计量检测工作的重点。

传统的数字调制信号的解调都是用专用的解调芯片完成，但这种做法导致系统所能处理的信号类型比较单一，缺乏灵活性。通过对不同通信标准信号的对比分析可知，不同通信标准的主要区别是在编码、滤波、信道化、数字信号处理(DSP)过程和调制方式上，而对各种通信信号而言，其实现信号产生和分析的硬件并无太大区别。例如，第三代移动通信系统乃至第四代移动通信系统，其设计的重点和难点是在对编码、滤波、信道化等信号处理过程的设计上。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于软件无线电技术的调制质量参数测量方法及系统，用于解决现有调制质量参数测量方法灵活性差、专用性强，不易对测量过程和测量算法进行控制和调整的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于软件无线电技术的调制质量参数测量方法，应用于包含采样设备、通用计算设备构成的测量系统中，该方法包括：

通过采样设备对未经解调、滤波处理的原始时域信号进行采样，获得原始时域信号的采样值序列；

在通用计算设备上加载与被测通信标准对应的用于测量调制质量参数的软件分析模块，该软件分析模块通过执行预制的由程序实现的数字信号处理算法对采样设备输出的采样值序列进行处理，输出用于反映被测信号调制质量的调制质量参数。

进一步地，所述软件分析模块通过执行预制的由程序实现的数字信号处理算法对采样设备输出的采样值序列进行处理，输出被测无线信号的调制质量参数的步骤具体包括：

调用预处理软件模块，对采样设备输出的采样值序列执行与调制过程相反的预处理过程，获得恢复信号；

调用调制质量参数测量软件模块，基于预处理软件模块输出的恢复信号，执行调制质量参数测量过程，获得被测信号的调制质量参数。

进一步地，所述预处理过程为与调制端执行处理过程相反的处理过程，包括波形重建、删除报头信号、重采样、解调中的一种或多种。

进一步地，所述的被测通信标准为蓝牙协议，所述的调制质量参数为调制频偏，所述方法具体为：

使用频谱分析仪对蓝牙信号进行采样，输出I/Q值形式的原始时域信号的采样值序列；

在通用计算设备上加载蓝牙标准对应的软件分析模块，该软件分析模块通过执行预制的由程序实现的数字信号处理算法对频谱仪输出的采样值序列进行处理，输出反映被测蓝牙信号调制质量的调制频偏。

进一步地，所述软件分析模块执行所述预制的由程序实现的数字信号处理算法对频谱仪输出的采样值序列进行处理，输出反映被测蓝牙信号调制质量的调制频偏的步骤具体为：

将所述频谱仪输出的I/Q值形式的原始时域信号的采样值转化为复数形式Z＝A*Cos(Δf*t+φ)+i*A*Sin(Δf*t+φ)，其中A代表信号的幅度，Δf表示对信号的调制频偏，φ代表与采样时刻对应的基带信号的相位；

将复数形式的采样值转化为极坐标形式Z＝A*exp(iΔf*t+φ)；

将两采样点的极坐标表达式相除后提取商的相位值，该相位值即为两采样点之间的基带信号的相位差Φ2-Φ1；

依据Δf＝(Φ2-Φ1)/[2π*(t₂-t₁)]计算出调制频偏Δf，其中t1和t2分别为两个采样时刻Φ1和Φ2为与采样时刻对应的基带信号的相位。

进一步地，所述软件分析模块在执行所述预制的由程序实现的数字信号处理算法对频谱仪输出的采样值序列进行处理之前，还执行如下预处理过程：

通过重建波形模块将从频谱仪上采到的以字符串形式表达的采样值序列变为复数数组，数组中的元素对应每个采样点的I/Q幅值；为每个采样点添加时间信息生成时域波形数组，数组中的元素与采样点一一对应；

通过删除报头信号模块将信息包的报头信息删除，即删除时域波形数组中报头信息对应的部分元素；

通过重采样模块对删除报头信息的时域波形数组进行速率调整，以满足FSK解调模块的速率要求；