基于示波器的調制系統時(shí)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(lái)檢波從而獲得相位翻轉點(diǎn)。圖 6是在示波器內集成MATLAB程序檢測信號相位翻轉點(diǎn)的例子。還有用互相關(guān)運算來(lái)獲得時(shí)延?，F在和將來(lái)不斷有學(xué)者研究各種新的信號處理算法來(lái)解決時(shí)延測量的問(wèn)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(lái)實(shí)現這類(lèi)算法。

圖 6 示波器內置MATLAB程序檢測調制信號包絡(luò )

三.示波器時(shí)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(lái)源于示波器的，也有源于測量算法的。示波器本身的時(shí)延測量不確定度包括抖動(dòng)噪底、觸發(fā)抖動(dòng)、時(shí)間分辨率、電纜和通道校準的不確定度等。為了提高這部分測量的精度，可以選用抖動(dòng)噪底小、采樣率高的示波器。示波器時(shí)延測量不確定度的大小可以通過(guò)實(shí)際測試來(lái)估計。測試的連接圖類(lèi)似圖 1，但不再接入被測設備，電纜#1和#3直接通過(guò)轉接器連接在一起。示波器使用LeCoryLabMaster 10-65Zi，采樣率設為160GSa/s，在示波器內設置對電纜#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?jì)陕沸盘柕臅r(shí)延，記錄測量值的標準偏差值。交換電纜#1和#2再測試一遍。結果顯示每次測量的標準偏差在500fs量級，經(jīng)過(guò)校準后兩個(gè)通道的時(shí)延殘差小于2ps。圖 7是示波器測量得到的、沒(méi)有包含被測設備的時(shí)延統計值。

四.結束語(yǔ)

本文所述的設備時(shí)延方法已經(jīng)在多個(gè)單位的項目中得到實(shí)際驗證。這些項目的被測設備涉及BPSK、QPSK、FSK、QAM、PDM等多種體制的調制系統。無(wú)論是測試的簡(jiǎn)便性和自動(dòng)化程度，還是測量結果的不確定度，都比之前的頻域測量法和人工讀數更優(yōu)。