基于示波器的調(diào)制系統(tǒng)時延測量

3.希爾伯特變換與其他自定義算法

除了前面兩項示波器內(nèi)置的運算以外，還有很多成熟的算法，比如運用希爾伯特變換來檢波從而獲得相位翻轉(zhuǎn)點。圖 6是在示波器內(nèi)集成MATLAB程序檢測信號相位翻轉(zhuǎn)點的例子。還有用互相關(guān)運算來獲得時延?，F(xiàn)在和將來不斷有學(xué)者研究各種新的信號處理算法來解決時延測量的問題。LeCory示波器中可以集成使用者自定義的MATLAB、C/C++、VB Script程序，來實現(xiàn)這類算法。

圖 6 示波器內(nèi)置MATLAB程序檢測調(diào)制信號包絡(luò)

三.示波器時延測量不確定度評估

本文所述測量方法的不確定度，既有來源于示波器的，也有源于測量算法的。示波器本身的時延測量不確定度包括抖動噪底、觸發(fā)抖動、時間分辨率、電纜和通道校準(zhǔn)的不確定度等。為了提高這部分測量的精度，可以選用抖動噪底小、采樣率高的示波器。示波器時延測量不確定度的大小可以通過實際測試來估計。測試的連接圖類似圖 1，但不再接入被測設(shè)備，電纜#1和#3直接通過轉(zhuǎn)接器連接在一起。示波器使用LeCoryLabMaster 10-65Zi，采樣率設(shè)為160GSa/s，在示波器內(nèi)設(shè)置對電纜#3去嵌。信號源分別輸出100MHz～20GHz若干組正弦信號，在示波器中多次測量兩路信號的時延，記錄測量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差值。交換電纜#1和#2再測試一遍。結(jié)果顯示每次測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差在500fs量級，經(jīng)過校準(zhǔn)后兩個通道的時延殘差小于2ps。圖 7是示波器測量得到的、沒有包含被測設(shè)備的時延統(tǒng)計值。

四.結(jié)束語

本文所述的設(shè)備時延方法已經(jīng)在多個單位的項目中得到實際驗證。這些項目的被測設(shè)備涉及BPSK、QPSK、FSK、QAM、PDM等多種體制的調(diào)制系統(tǒng)。無論是測試的簡便性和自動化程度，還是測量結(jié)果的不確定度，都比之前的頻域測量法和人工讀數(shù)更優(yōu)。