[发明专利]一种基于STFFT的宽带实时APD测量方法

说明书

本发明公开了一种基于STFFT的宽带实时APD测量方法，输入信号经混频器变频到中频后，中频滤波后对中频信号进行数字采样，得到数字中频信号，对数字中频进行IQ变换，得到中频IQ数据，一路IQ数据进行传统的检波测量，另一路IQ数据进行包络提取后，进行STFFT变换，得到宽带信号的多信道数据，然后对多信道数据进行并行的统计测量，得到宽带多频点的APD统计测量结果。本发明能够实现宽带干扰的APD实时测量，同时统计测量200MHz带宽、800个频点的数据，相比传统的单频点APD测量方法测试速度提升320倍，测试效率高，对宽带干扰测试不丢失数据，测试结果更准确。

技术领域

本发明涉及实时APD测量技术领域，尤其涉及的是，一种基于短时傅里叶变换Short-Time Fast Fourier Transform，STFFT的宽带实时APD测量方法。

背景技术

传统的峰值、准峰值等测量方法无法反映骚扰对数字通信系统性能的影响，无法准确评估分析干扰效能和通信系统性能，尤其是难以分析脉冲性质的骚扰对数字通信系统性能的影响。幅度概率分布(Amplitude Probability Distribution,APD)测量能准确的评估干扰影响，反映误码率，因此被新的电磁兼容标准采纳并成为EMI接收机的重要功能。但目前的APD测量接收机仅支持单频点测量，每个频点要驻留120s以上，采样时钟不低于10MHz，ADC采样后利用单通道寄存器进行地址映射和累加计算，实现统计测量。针对一个带宽范围的干扰信号测量，需要逐个频点扫描测量，完成全频带的APD测量，测试时间长，测试效率低，并且对于频率、带宽变化的宽带随机干扰进行长时间的扫描会丢失干扰信息，不能全反映干扰的统计特性。

发明内容

本发明提出一种基于STFFT的宽带实时APD测量方法，采用多频点高速并行处理结构，实现最多800频点、最大20MHz(10kHz中频带宽)带宽的宽带APD测量，从而能够快速、无缝测量宽频带干扰的统计特性，测试时间短，效率高，对宽带随机干扰能够实现无缝统计测量，准确评价分析电磁干扰对数字通信系统性能的影响。

本发明的技术方案如下：一种基于STFFT的宽带实时APD测量方法，包括以下步骤：

步骤1：输入信号经衰减器、混滤器，再经混频器变频到中频后，经抗混叠滤波器中频滤波后，对中频信号进行数字采样，得到数字中频信号；

步骤2：数字中频信号经NCO数字正交混频得到IQ正交数字信号IQ正交数字去载波，得到数字I路和数字Q路信号；

步骤3：I、Q数字信号分为两路处理，其中一路进行传统的检波测量，实现EMI测试接收机的基本测试功能；

步骤4：另一路I、Q数据进行包络检波和低通滤波，得到视频包络信号；

步骤5：对视频包络信号进行STFFT变换，得到并行化的多个信道频域信号；

步骤6：将多信道频域信号送入多信道并行参量统计模块，进行APD的统计计算，计算过程为：将多信道频域信号映射到M*N维像素矩阵A的对应元素，频域信号频率对应横坐标x轴，信号幅度对应纵坐标y轴，每一次STFFT产生的频域信号序列对应一幅二维的色谱图，将色谱图中频率和幅度对应的像素位置元素值加1，其他为0；然后每次STFFT变换后对色谱图进行一次加1更新，一次测量中进行T次采集计算和元素更新；

步骤7：对色谱图矩阵A的元素值按列计算操作得到矩阵B，B的第(m，

n)个元素值为则B的每一列向量对应一条当前频率的APD曲线。

上述中，所述步骤1中，对中频信号进行数字采样时，采样时钟不低于10MHz，量化不低于14bit。

本发明能够实现宽带干扰的APD实时测量，相比传统的单频点APD测量方法测试速度提升几百倍，测试效率高，对宽带干扰测试不丢失数据，测试结果更准确。