[发明专利]一种高速无缝捕获的脉冲功率统计测量方法

说明书

技术领域

本发明属于测量技术领域，尤其涉及的是一种高速无缝捕获的脉冲功率统计测量方法。

背景技术

在雷达、制导、无线通信中，数字调制方法将振幅调制和相位调制整合到一个多电平组织结构中，用来表示一个数据流的比特位，如CDMA（码分多址）等通信方式。脉冲调制信号的峰-均功率比是所传输数据的复函数，而不仅仅是脉冲调制信号幅度的函数。以前根据脉冲调制深度和脉冲调制指数确定发射机或者放大器输出功率的方法已经不再适用。而对发射机或者放大器输出功率的测试，最准确的方法是对输出脉冲功率进行长时间的统计测量。

对于脉冲功率的统计测量，目前可查的有两种方法：

1、基于大容量存储器的统计测量

该统计测量方法的基础是大容量的存储器。将采样数据全部写入存储器中，当存储器写满之后，将数据读出进行计算和分析。其缺点是：由于受存储器容量的影响，该方法存储的数据量有限，不能实现长时间、不丢失数据的数据采样和分析。

2、低速无缝捕获的统计测量方法

低速无缝捕获的统计测量方法是在较低速率下，实现数据的无缝捕获，该方法速率较慢，仅为1Ms/s。其缺点是：该方法能够实现长时间的数据采样和分析，但是由于其数据抽取速率较低，仅为1Ms/s，两个采样数据之间的时间间隔为1us，而宽度小于1us的脉冲调制信号可能会漏掉，不能保证无遗漏的统计测量。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高速无缝捕获的脉冲功率统计测量方法。

本发明的技术方案如下：

一种高速无缝捕获的脉冲功率统计测量方法，其中，包括如下步骤：

步骤1：在检波及前端处理单元内，将微波信号进行检波，得到微波信号的包络信号，所述包络信号经过对数放大、线性调理后，将检波电压调整到符合A/D转换器的输入范围，再将检波电压转换为ADC数据，并将ADC数据送FPGA内部；

步骤2：进行降速处理，由FPGA内部的1:10数据抽取单元完成，其抽取速率为10Ms/s，抽取后的ADC速率为10Ms/s；

步骤3：将功率测量的频响补偿在FPGA内完成，DSP首先将频响数据写入到频响数据寄存器中，然后通过乘法器与每一个ADC进行乘法运算，补偿后的ADC数据在控制信号CTL的控制下，分时写入第一存储器及第二存储器；

步骤4：当控制信号CTL为高电平时，10Ms/s的时钟将频响补偿过的ADC数据持续写入第一存储器中，一次操作固定写入1000个ADC数据，同时，DSP通过增强型存储器直接存取接口，将第二存储器中写入的数据读取到DSP内部RAM中；当控制信号CTL为低电平时，第1001个数据无缝隙的写入到第二存储器中，一次操作固定写入1000个ADC数据，DSP通过增强型存储器直接存取接口，将第一存储器中写入的数据读取到DSP内部RAM中；

步骤5:在DSP内部，采用查表方式进行统计测量，以ADC值为索引构建的ADC统计表格，累加统计每一个ADC值出现的次数，ADC数量统计寄存器累加所有ADC出现的次数，将ADC统计表格中每个ADC出现的次数除以ADC数量统计寄存器累加的所有ADC的次数，得到每个ADC值出现的概率；

步骤6:ADC值采用查表方式转换为单位为毫瓦的功率数据，ADC-功率转换表格通过校准，构建以ADC为索引的功率表格；每一个ADC值在经过ADC统计表格后，转换为毫瓦值，在DSP内部得到一组功率值毫瓦与出现概率相对应的表格，并将该表格存放在DSP内部固定的存储空间内；

步骤7:CPU通过PCI接口，将功率值毫瓦与出现概率对应表格中的数据读出，根据用户的设定，分别将统计测量显示为概率密度函数图、累积分布函数图和补-累积分布函数图，并且显示单位为毫瓦或者dBm。

所述的测量方法，其中，所述步骤1中，A/D转换器为14位、100Ms/s的A/D转换器。

所述的测量方法，其中，所述步骤3中，所述第一存储器及第二存储器为14位、深度为1024的存储器；所述控制信号CTL由读写控制产生单元产生，读写控制产生单元由10Ms/s的采样时钟驱动，每隔1000个时钟周期反转一次，产生控制信号CLT；控制信号CLT作为第一存储器的使能信号，控制第一存储器的数据写入和读出；控制信号CTL经过反相器取反后，作为第二存储器的使能信号，控制第二存储器的数据写入和读出。