[发明专利]一种信号同轴电缆传输畸变补偿方法

说明书

本发明公开了一种信号同轴电缆传输畸变补偿方法，属于电磁场测试的技术领域，该方法包括以下步骤：(1)测量待补偿信号并计算关键参数；(2)根据步骤(1)所获取的结果，计算同轴电缆冲击响应函数h；(3)对待补偿信号进行预处理以获取处理后的信号z；(4)对所述信号z进行畸变补偿并获取畸变补偿后的信号x，以达到可同时实现信号的幅度畸变补偿和相位畸变补偿，弥补传统补偿方法的不足，实现更好的测量信号补偿效果，确保测试结果的准确性的目的。

技术领域

本发明属于电磁场测试的技术领域，具体而言，涉及一种信号同轴电缆传输畸变补偿方法。

背景技术

同轴电缆，作为一种高效的信号传输媒介，广泛用于电信、广播电视、雷达通信等电子信息领域。IEC等国际标准对同轴电缆的相关参数进行了规范，使信号可沿同轴电缆有效地传输。然而，由于同轴电缆存在衰减、色散特性，导致信号在电缆传输过程中出现畸变。这种畸变现象在高频、宽带信号远距离传输中尤其严重，如大区域电磁环境态势感知中，感知节点与信息处理中心之间的传输距离通常较远，信号在电缆传输过程中，存在严重的损耗衰减；特别的，对于高频、宽带信号而言，在电缆传输中，还会产生较大的非线性相移，进而产生严重的色散问题，电缆输出端信号无法正确表述被测电磁环境。因此，在信号电缆传输过程中，特别是在高频、宽带、远距离传输等测试环境下，必须考虑同轴电缆的衰减、色散等问题，需对测量信号进行畸变补偿，以提高测试结果的准确性。

传统上，同轴电缆传输信号补偿方式主要有硬件网络补偿方法和基于同轴电缆衰减因子补偿的软件补偿法。硬件网络补偿法不仅需要针对每根电缆进行设计，并且难以对信号的相位进行补偿，同时还会引入了新的畸变因素；衰减因子补偿法只适用于窄带高频信号，对于宽带信号或者低频信号而言，由于衰减曲线拟合精度不高，导致补偿效果差，普适性差。此外，国内外学者还提出了直接卷积法、一阶差分法等补偿方法，但由于存在矩阵病态解、求解精度差等问题，难以推广使用。

综上所述，目前的信号补偿方法难以实现被测信号的无畸变补偿。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种信号同轴电缆传输畸变补偿方法以达到可同时实现信号的幅度畸变补偿和相位畸变补偿，弥补传统补偿方法的不足，实现更好的测量信号补偿效果，确保测试结果的准确性的目的。

本发明所采用的技术方案为：一种信号同轴电缆传输畸变补偿方法，该方法包括以下步骤：

(1)测量待补偿信号并计算关键参数；

(2)根据步骤(1)所获取的结果，计算同轴电缆冲击响应函数h；

(3)对待补偿信号进行预处理以获取处理后的信号z；

(4)对所述信号z进行畸变补偿并获取畸变补偿后的信号x。

进一步地，所述步骤(4)具体包括：

A.根据同轴电缆冲击响应函数h，获取计算矩阵H；

B.设定畸变补偿精度ε，中间参数α^(k)、β^(k)、τ^(k)，畸变补偿后的信号X^(k)；初始化待补偿信号向量Y，k＝0时的中间参数α⁽⁰⁾、β⁽⁰⁾、τ⁽⁰⁾，以及k＝0时，畸变补偿后的信号X⁽⁰⁾；

C.计算得到第k+1次畸变补偿后的信号X^(k+1)：

其中，H^T是矩阵H的转置，I是单位矩阵；

D.依次计算第k+1次的α^(k+1)、第k+1次的β^(k+1)、第k+1次的τ^(k+1)，并带入至式(1)中；