[发明专利]频率响应校准方法及其校准系统和频率响应自校准仪器

说明书

技术领域

本发明属于测量技术领域，具体涉及一种频率响应校准方法、频率响应校准系统和频率响应自校准的仪器。

背景技术

频率响应简称频响，是电子学上一个非常重要的参数指标，用来描述一台仪器或设备对于不同频率的信号的响应能力的差异。对于发射机，由于频响的存在，设置输出某一幅度时，当调节不同输出频率时实际输出的信号幅度会发生变化；对于接收机，由于频响的存在，当输入相同幅度不同频率的信号，实际处理得到的幅度会发生变化。因此，在实际电子系统设计时，为了保证最终的发射信号或接收信号在不同的频率下保持幅度一致，需对频率响应进行校准补偿。通常的补偿方法是分别对系统不同频点的幅度误差进行计算，并对频点误差较大的幅度进行补偿校正(例如增加或减小xdB)。但是，由于不同幅度下系统的频响略有差别，因此需要在不同的幅度等级下寻找这些频点分别进行补偿，选取哪些频点进行幅度补偿常常是难点。

目前常用的校准频点的方法，一种是等间隔频点校准法，另一种曲线拟合法。等间隔频点校准法如果间隔取得足够小通常能获得较好的校准效果，但是校准数据量大，生产过程中出厂校准需要浪费巨大的成本；曲线拟合法能在一定程度上减小校准数据量，但是由于该方法是基于出厂的不同产品具有相同的频响分布的假设来实现的，而实际上由于产品中器件特性的离散性，导致不同产品的频响分布会有差异。另外上述曲线拟合法均无法根据设置校准误差的不同自动拾取校准点进行曲线拟合，即无法实现误差动态跟踪校准。

可见，设计一种校准效果好、数据量少且能实现误差动态跟踪校准的频响校准方式成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术上述存在的不足，提供一种频率响应校准方法、频率响应校准系统和频率响应自校准的仪器，该频率响应校准方法、频率响应校准系统根据设置校准误差的不同自动拾取校准点进行曲线拟合，实现了误差动态跟踪校准。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该频率响应校准方法，包括步骤：

预测参考频响曲线以及预设幅度允许误差值；

在所述参考频响曲线中，根据位于端部的两个端频点及所述端频点相应的幅度构建拟合曲线，计算位于该两个所述端频点之间的各频点的幅度与所述拟合曲线在相同频点相应的幅度误差值，将位于该两个所述端频点之间的各频点对应的所述幅度误差值均小于等于所述幅度允许误差值的所述端频点确定为校准点，直至确定所述参考频响曲线中的所有所述校准点；

根据设定频率所处的相邻两所述校准点的区间，获得该相邻两所述校准点对应的所述拟合曲线，提取所述拟合曲线的特征参数计算得到补偿值；

根据所述补偿值对所述设定频率相应的幅度进行幅度补偿。

优选的是，所述参考频响曲线包括三个以上频点相应的幅度，确定所述校准点的步骤包括：

在所述参考频响曲线中选取至少包括三个频点的一段频响线段，所述频响线段中的端频点分别为始端频点和终端频点；

根据所述始端频点和所述终端频点、及所述始端频点和所述终端频点相应的幅度构建所述拟合曲线，分别计算位于所述始端频点和所述终端频点之间的所述频响线段中各频点相应的幅度与构建的所述拟合曲线在相同频点对应的所述幅度误差值；

若所述始端频点和所述终端频点之间的各频点对应的所述幅度误差值均小于等于所述预设幅度允许误差值，则将所述始端频点和所述终端频点作为所述校准点，行至最后一步；

若所述始端频点和所述终端频点之间各频点对应的所述幅度误差值存在大于所述预设幅度允许误差值的频点，则选取所述频响线段中相对更靠近所述始端频点的其中一频点作为所述终点频点，或者选取所述频响线段中相对更靠近所述终端频点的另一频点作为所述始点频点，返回第二步；

汇总所述校准点形成校准点集合，若所述参考频响曲线的起点和终点均包括于所述校准点集合内，确定所述校准点集合；否则返回第二步。

优选的是，第一次由所述参考频响曲线中选取至少包括三个频点的一段频响线段时，将所述参考频响曲线的起点作为所述始端频点，终点作为所述终端频点，对整段所述参考频响曲线进行递进拟合；

或者，将所述参考频响曲线划分为多段所述频响线段，将所述频响线段的起点作为所述始端频点、终点作为所述终端频点，对每一段所述频响线段依次递进拟合或同时递进拟合。

优选的是，计算所述补偿值的步骤包括：

步骤31)：根据所述校准点集合，形成包括所述校准点以及相应的所述拟合曲线的特征参数的映射表；