PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004042069A1 27.10.2005
Titel Phasenrauschkompensation für Spektralmessungen
Anmelder Agilent Technologies, Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Palo Alto, Calif., US
Erfinder Gorin, Joseph M., Santa Rosa, Calif., US;
Stepanek, Philip Ivan, Santa Rosa, Calif., US
Vertreter Schoppe, Zimmermann, Stöckeler & Zinkler, 82049 Pullach
DE-Anmeldedatum 31.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004042069
Offenlegungstag 27.10.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.10.2005
IPC-Hauptklasse G01R 35/00
IPC-Nebenklasse G01R 23/16   G01R 23/20   
Zusammenfassung Ein System und ein Verfahren kompensieren ein Phasenrauschen eines Spektrumanalysators, basierend auf einem eingerichteten Modell des Phasenrauschens, das eine Vielfalt von Betriebszuständen des Spektrumanalysators aufnimmt. Das Modell wird verwendet, um ein Array zu bilden, das angewendet wird, um ein Ausgangssignal von Messungsleiterbahnen zu extrahieren, die durch den Spektrumanalysator erfasst werden.

Beschreibung[de]

Die Leistungsfähigkeit von Spektrumanalysatoren kann durch ein Phasenrauschen verschlechtert werden, das innerhalb der Spektrumanalysatoren inhärent ist. Ein Phasenrauschen kann z. B. eine Messgenauigkeit eines Spektrumanalysators reduzieren, wenn das Phasenrauschen des Spektrumanalysators nicht von Signalmessungen isoliert werden kann, die durch den Spektrumanalysator durchgeführt werden. Ein Phasenrauschen kann ferner eine Messempfindlichkeit des Spektrumanalysators begrenzen. Falls das Phasenrauschen des Spektrumanalysators ausreichend hoch relativ zu den Signalen ist, die gemessen werden, können die Signale durch das Phasenrauschen maskiert werden und durch den Spektrumanalysator unerfasst bleiben. Leider kann ein Verringern des Phasenrauschens des Spektrumanalysators, um die Messgenauigkeit und Messempfindlichkeit zu verbessern, aufgrund eines inhärenten Rauschens innerhalb lokaler Oszillatoren, Frequenzreferenzen und anderen Komponenten der Spektrumanalysatoren, die zu einem Phasenrauschen beitragen, kostspielig oder schwierig zu erreichen sein. Folglich gibt es eine Motivation, die Wirkungen eines Phasenrauschens auf die Messungen zu kompensieren, die durch Spektrumanalysatoren erfasst werden.

Eine Phasenrauschkompensationstechnik wird bei der Option 226 Phase Noise Measurement Personality für den Spektrumanalysator Modell E4440A der PSA-Reihe von AGILENT TECHNOLOGIES, INC., verwendet. Diese Technik umfasst ein Charakterisieren des Phasenrauschens des Spektrumanalysators durch ein Stimulieren des Spektrumanalysators mit einem Signal, das ein Phasenrauschen aufweist, das im Wesentlichen niedriger als das des Spektrumanalysators ist, und dann ein Messen des Stimulussignals. Das resultierende Phasenrauschen von dem gemessenen Stimulussignal wird auf einer linearen Leistungsskala von nachfolgenden Signalmessungen subtrahiert, die durch den Spektrumanalysator durchgeführt werden. Diese Phasenrauschcharakterisierung gehört lediglich zu einem speziellen Betriebszustand des Spektrumanalysators, bei dem das Stimulussignal gemessen wird. Um ein Phasenrauschen unter Verwendung dieser Technik zu kompensieren, wird die Charakterisierung deshalb typischerweise auf jede Veränderung des Betriebszustands des Spektrumanalysators hin durchgeführt, was eine Messaufbauzeit für den Spektrumanalysator erhöht.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein System gemäß Anspruch 11 gelöst.

Ein System und ein Verfahren gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kompensieren ein Phasenrauschen eines Spektrumanalysators basierend auf einem eingerichteten Modell des Phasenrauschens, das eine Vielfalt von Betriebszuständen des Spektrumanalysators aufnimmt. Das Modell wird verwendet, um ein Array zu bilden, das angewendet wird, um ein Ausgangsignal von Messungsleiterbahnen zu extrahieren, die durch den Spektrumanalysator erfasst werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1A bis 1F exemplarische Signale, die für Spektralmessungen durch einen Spektrumanalysator relevant sind;

2 ein Blockdiagramm eines Phasenrauschkompensationssystems gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;

3 ein Blockdiagramm einer Messungserfassungseinheit eines herkömmlichen Spektrumanalysators;

4 ein Flussdiagramm zum Einrichten eines Phasenrauschmodells gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;

5A und 5B exemplarische Signale, die für die Ausführungs beispiele der vorliegenden Erfindung relevant sind; und

6 ein Flussdiagramm eines Phasenrauschkompensationsverfahrens gemäß alternativen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.

1A1F zeigen exemplarische Signale, die für Spektralmessungen relevant sind, die durch einen typischen Spektrumanalysator erfasst werden. 1A zeigt ein Kontinuierliche-Welle-Signal mit wenig Rauschen SCW bei einer Frequenz fCW. 1B zeigt ein Messsignal SCWm, das resultiert, wenn das Kontinuierliche-Welle-Signal mit wenig Rauschen SCW durch einen Spektrumanalysator gemessen wird. Der Spektrumanalysator weist ein Phasenrauschen &phgr;SA in dem Betriebszustand auf, bei dem das Kontinuierliche-Welle-Signal SCW gemessen wird. Das Messsignal SCWm umfasst das Phasenrauschen &phgr;SA, das durch den Spektrumanalysator beigetragen wird, und kann als SCWm = SCW + SCW·&phgr;SA ausgedrückt werden, wobei · eine Faltung angibt. Somit kann das Messsignal SCWm als das Kontinuierliche-Welle-Signal mit wenig Rauschen SCW plus das Kontinuierliche-Welle-Signal mit wenig Rauschen SCW gefaltet mit dem Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators ausgedrückt werden.

1C zeigt ein Zweitonsignal mit wenig Rauschen S2 bei Frequenzen f1 und f2. 1D zeigt ein Messsignal S2m, das resultiert, wenn das Zweitonsignal mit wenig Rauschen S2 durch den Spektrumanalysator gemessen wird. Das Messsignal S2m umfasst ein Phasenrauschen &phgr;SA, das durch den Spektrumanalysator beigetragen wird, und kann als S2m = S2 + S2·&phgr;SA ausgedrückt werden. 1E zeigt ein verrauschtes Signal SN, das eine Signalbandbreite N aufweist. 1F zeigt ein Messsignal SNm, das resultiert, wenn das verrauschte Signal SN durch den Spektrumanalysator gemessen wird. Das Messsignal SNm umfasst ein Phasenrauschen &phgr;SA, das durch den Spektrumanalysator beigetragen wird, und kann als SNm = SN + SN·&phgr;SA ausgedrückt werden.

Bei jeder Instanz beeinflusst das Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators die Messungen von Signalen, die an den Spektrumanalysator angelegt sind. Wenn ein Signal SIN an einen typischen Spektrumanalysator angelegt ist, kann eine Messungsleiterbahn SMEAS, die durch den Spektrumanalysator erfasst wird, als das angelegte Signal SIN plus das angelegte Signal SIN gefaltet mit dem Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators ausgedrückt werden, wie es in Gleichung 1 angegeben ist. SMEAS = SIN + SIN·&phgr;SA(1)

2 zeigt einen herkömmlichen Spektrumanalysator 10, einschließlich eines Phasenrauschkompensationssystems 12 gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Der Spektrumanalysator 10 umfasst eine Steuerung 14, typischerweise einen Computer oder einen anderen Typ eines Prozessors, der mit einer Tastatur, einem Berührbildschirm oder einem anderen Typ einer Benutzerschnittstelle 16 gekoppelt ist. Die Benutzerschnittstelle 16 kann auch ein Computer sein, der über einen Schnittstellenbus oder einen anderen Kommunikationsweg 15 mit dem Spektrumanalysator 10 gekoppelt ist.

Die Benutzerschnittstelle 16 stellt einen Eingang 17 zu der Steuerung 14 bereit, die verwendet wird, um den Betriebszustand des Spektrumanalysators 10 einzustellen. Der Betriebszustand umfasst die Mittenfrequenz CF, die Frequenzspanne SPAN und Auflösungsbandbreiteneinstellungen (RBW-Einstellungen; RBW = resolution bandwidth) für eine Messungserfassungseinheit 18 des Spektrumanalysators 10. Es kann jedoch zusätzliche Betriebszustände geben oder Betriebszustände, die von diesen exemplarischen Betriebszuständen unterschiedlich sind, abhängig von der Messungserfassungseinheit 18 des Spektrumanalysators 10. Die Messungserfassungseinheit 18 umfasst die Komponenten, Elemente oder Untersysteme, die verwendet werden, um den Spektralgehalt der Signale SIN zu kennzeichnen, die an den Spektrumanalysator 10 angelegt sind. 3 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm der Messungserfassungseinheit 18 eines herkömmlichen Spektrumanalysators 10, wie beispielsweise einen Spektrumanalysator Modell E4440A der PSA-Reihe von AGILENT TECHNOLOGIES, INC., der einen Versatzsynthesizer SYNTH umfasst. Der Versatzsynthesizer SYNTH liefert ein Lokaloszillatorsignal SLO, das die Mittenfrequenz CF und die Frequenzspanne SPAN für die Messungen einrichtet, die durch den Spektrumanalysator 10 durchgeführt werden. Ein Filter 26 richtet die Auflösungsbandbreite RBW für die Messungen ein, die durch den Spektrumanalysator 10 durchgeführt werden. Der Betrieb eines herkömmlichen Spektrumanalysators ist z. B. in Spectrum Analysis Basics, Application Note 150, bereitgestellt durch AGILENT TECHNOLOGIES, INC., Palo Alto, Kalifornien, USA, beschrieben.

Die Betriebszustände des Spektrumanalysators 10 sind gemäß Parametern innerhalb eines bezeichneten Parametersatzes 13 gesetzt, der dem Spektrumanalysator 10 zugeordnet ist. Die Parameter werden ansprechend auf die Eingangssignale, die durch die Benutzerschnittstelle 16 geliefert werden, über die Steuerung 14 eingestellt, gesetzt oder anderweitig bezeichnet. Ein exemplarischer Parametersatz 13, der in Tabelle 1 tabelliert ist, bezeichnet die Betriebszustände eines Spektrumanalysators 10, der einen Versatzsynthesizer SYNTH in der Messungserfassungseinheit 18 umfasst.

Die Parametereinstellungen, die Betriebszustände des Spektrumanalysators 10 bezeichnen, beeinflussen auch das Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators 10. Für den Parametersatz 13 von Tabelle 1 beeinflussen die Abtasteinrichtung-IF-Frequenz (Zwischenfrequenz) fSIF, die Abtasteinrichtung-IF-Polarität P, die harmonische Ordnungszahl der Abtasteinrichtung N und das PLL- (Phasenregelschleife-) Teilverhältnis R innerhalb des Versatzsynthesizers SYNTH der Messungserfassungseinheit 18 das Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators 10. Wenn somit ein Signal SIN durch den Spektrumanalysator 10 gemessen wird, richten die Parametereinstellungen, die den Betriebszustand des Spektrumanalysators 10 für die Messung bezeichnen, ferner das Phasenrauschen &phgr;SA ein, das durch den Spektrumanalysator 10 zu der Messung beigetragen wird.

Das Phasenrauschkompensationssystem 12, das in 2 gezeigt ist, umfasst eine Recheneinheit 20 und einen Signalprozessor 22. Während die Recheneinheit 20 und der Signalprozessor 22 getrennt von der Steuerung 14 gezeigt sind, sind die Recheneinheit 20 und der Signalprozessor 22 typischerweise innerhalb der Steuerung 14 implementiert. Die Recheneinheit 20 bildet ein Array C aus einem Phasenrauschmodell

(fOFFSET), das das Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators 10 bei Frequenzversätzen fOFFSET darstellt. Das Phasenrauschmodell
(fOFFSET) basiert auf den Parametereinstellungen, die dem Betriebszustand des Spektrumanalysators 10 entsprechen. Der Signalprozessor 22 wendet das. Array C auf Messungen des Signals SIN an, die durch das Messungserfassungssystem 18 erfasst werden, um ein Ausgangssignal SOUT zu extrahieren. Das Ausgangssignal SOUT ist eine Darstellung des Signals SIN, die eine Kompensation umfasst, um den Einfluss des Phasenrauschens &phgr;SA des Spektrumanalysators 10 zu reduzieren.

4 zeigt ein Flussdiagramm 40 zum Einrichten des Phasenrauschmodells

(fOFFSET), das ein Anlegen einer Reihe von Kalibrierungssignalen S1CAL ... SNCAL an den Spektrumanalysator 10 (Schritt 41) umfasst. Die Kalibrierungssignale S1CAL ... SNCAL stimulieren den Spektrumanalysator 10 bei einer ausreichenden Anzahl von Frequenzen oder anderen Stimulusbedingungen, um zu ermöglichen, dass das Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators 10 bei vorbestimmten Frequenzversätzen fOFFSET und bei den verschiedenen Parametereinstellungen dargestellt wird, die die Betriebszustände des Spektrumanalysators 10 bezeichnen.

Bei einem Schritt 42 des Flussdiagramms 40 werden die Parameter in dem Parametersatz 13 auf Einstellungen {fOFFSET fSIF, P, N, R}CAL eingestellt, die entsprechende Betriebszustände des Spektrumanalysators für die Messung jedes der Kalibrierungssignale S1CAL ... SNCAL bezeichnen. Ein Schritt 44 umfasst ein Messen jedes der Kalibrierungssignale S1CAL ... SNCAL bei der Mittenfrequenz CF, der Frequenzspanne SPAN und der Auflösungsbandbreite RBW, die durch den Betriebszustand bestimmt sind, der durch die Einstellungen {fOFFSET, fSIF, P, N, R}CAL der Parameter in dem Parametersatz 13 bezeichnet ist. Das Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators 10 bei vorbestimmten Frequenzversätzen fOFFSET von den gemessenen Kalibrierungssignalen wird in einem Schritt 46 isoliert, um einen Phasenrauschkalibrierungssatz &phgr;CAL{fOFFSET fSIF, P, N, R}CAL zu bilden, der eine Funktion der Parameter in dem Parametersatz 13 ist, die auf die Einstellungen {fOFFSET, fSIF, P, N, R}CAL eingestellt sind. Die Kalibrierungssignale S1CAL ... SNCAL, die an den Spektrumanalysator angelegt sind, weisen ein wesentlich niedrigeres Phasenrauschen als der Spektrumanalysator 10 auf, so dass das Phasenrauschen jedes gemessenen Kalibrierungssignals dem Spektrumanalysator 10 zugeschrieben wird. Alternativ weist das Phasenrauschen der Kalibrierungssignale S1CAL ... SNCAL eine geringe Ungewissheit auf, so dass das Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators 10 durch ein Subtrahieren des Phasenrauschen der Kalibrierungssignale auf einer linearen Leistungsskala von dem Gesamtphasenrauschen, das durch den Spektrumanalysator gemessen wird, isoliert werden kann, wobei diese Subtraktion bei den Frequenzversätzen fOFFSET durchgeführt wird.

Ein Schritt 48 umfasst ein Einrichten des Phasenrauschmodells

(fOFFSET) als einen Satz von Funktionen F der Frequenzversätze fOFFSET und der Parameter in dem Parametersatz 13. Wenn der Parametersatz die exemplarischen Parameter von Tabelle 1 umfasst, wird das Phasenrauschmodell als
(fOFFSET) = {fOFFSET, fSIF, P, N, R} ausgedrückt. Die Funktionen F umfassen eine Reihe von Konturen, typischerweise durch Koeffizienten, Polynomterme oder Elemente in einem Array oder einer Nachschlagtabelle dargestellt, die aus einer Kurvenanpassung oder anderen Abbildungen eines Phasenrauschens bei Frequenzversätzen fOFFSET zu dem Phasenrauschkalibrierungssatz &phgr;CAL{fOFFSET, fSIF, P, N, R}CAL resultieren, der in Schritt 46 eingerichtet wird.

Bei einem Beispiel ist der Satz von Funktionen F linear, wobei jede Funktion Fx innerhalb des Satzes von Funktionen F eine Steigung m aufweist, die eine Funktion der Abtasteinrichtung-IF-Polarität P, der harmonischen Ordnungszahl der Abtasteinrichtung N und des PLL-Teilverhältnisses R ist. Jede Funktion Fx weist ferner einen Versatz b auf, der eine Funktion der Abtasteinrichtung-IF-Polarität P, der harmonischen Ordnungszahl der Abtasteinrichtung N und des PLL-Teilverhältnisses R ist. Die lineare Beziehung für das modulierte Phasenrauschen des Spektrumanalysators 10 und die Abtasteinrichtung-IF-Frequenz fSIF für jede Einstellung der Abtasteinrichtung-IF-Polarität P, der harmonischen Ordnungszahl der Abtasteinrichtung N und des PLL-Teilverhältnisses R bei der Versatzfrequenz fOFFSET wird als

(fOFFSET) = m{fOFFSET, P, N, R} fSIF + b{fOFFSET, P, N, R) ausgedrückt.

Das Phasenrauschmodell

(fOFFSET) liefert eine Abbildung oder Entsprechung zwischen einem Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators 10 bei Frequenzversätzen fOFFSET und Einstellungen der Parameter in dem Parametersatz 13. Für einen gegebenen Betriebszustand des Spektrumanalysators 10, der durch die Parameter bezeichnet ist, kann somit das Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators 10 aus dem Phasenrauschmodell
(fOFFSET) bestimmt werden. Das Phasenrauschmodell
(fOFFSET) ist typischerweise in einem Speicher oder einem anderen Speicherungsmedium (nicht gezeigt) gespeichert, das für die Steuerung 14 zugreifbar ist.

Wenn das Phasenrauschmodell

(fOFFSET) einmal eingerichtet ist, werden angelegte Signale nachfolgend durch den Spektrumanalysator 10 gemessen. Zum Beispiel empfängt die Messungserfassungseinheit 18 das Signal SIN und erfasst eine Messungsleiterbahn SMEAS die das Signal SIN darstellt. Die Messungsleiterbahn SMEAS, die typischerweise in einem Anzeigespeicher 24 gespeichert ist, wird bei einem Betriebszustand erfasst, der eine bezeichnete Einstellung der Mittenfrequenz CF, der Frequenzspanne SPAN und der Auflösungsbandbreite RBW umfasst. Die Messungsleiterbahn SMEAS weist eine vorbestimmte Anzahl von Messpunkten n auf, die durch einen ganzzahligen Index i bezeichnet ist, wie es in 5A gezeigt ist.

Die Recheneinheit 20 bildet das Array C aus dem Phasenrauschmodell

(fOFFSET) basierend auf der Frequenzspanne SPAN und der Anzahl von Messpunkten n in der Messungsleiterbahn SMEAS. Das Array C ist typischerweise bezeichnet, um 2n+1 Punkte aufzuweisen, wie es in 5B gezeigt ist.

Jeder Punkt in dem Array C, der durch den Index i bezeichnet ist, weist einen entsprechenden Wert Ci auf, Der aus dem Phasenrauschmodell

(fOFFSET) eingerichtet ist, das bei Versatzfrequenzen fOFFSET = |i| SPAN/(n-1) ausgewertet wird. Das Array C weist einen Satz von Werten Ci auf, die Leistungsverhältnisse sind, die auf einer linearen Skala ausgedrückt sind. Für ein Array C, das 2n+1 Punkte aufweist, sind die Indizes i der Werte Ci Ganzzahlen, die von -n bis n variieren.

Bei einem Beispiel sind die Werte Ci des Arrays C bei jedem Index i gemäß Gleichung 2 eingerichtet. Ci = NBW 100,1 L(SPAN|i|/(n-1))(2)

In Gleichung 2 stellt der Term NBW die Rauschbandbreite des Spektrumanalysators 10 dar, die basierend auf der Einstellung der Auflösungsbandbreite RBW des Spektrumanalysators 10 eingerichtet ist. Die Rauschbandbreite NBW ist typischerweise ein bezeichnetes Mehrfaches der Auflösungsbandbreite RBW.

Der Signalprozessor 22 wendet das Array C auf die Messungsleiterbahn SMEAS an, um das Ausgangssignal SOUT zu extrahieren. Ein Anwenden des Arrays C umfasst typischerweise eine numerische Faltung der Messungsleiterbahn SMEAS mit dem Array C und eine Subtraktion der resultierenden Faltung SMEAS·C von der Messungsleiterbahn SMEAS. Die Messungsleiterbahn SMEAS und das Array C werden für diese Verarbeitung durch den Signalprozessor 22 jeweils auf einer linearen Leistungsskala ausgedrückt. Während die resultierende Faltung SMEAS·C 3n+1 Punkte aufweist, werden, wenn die Messungsleiterbahn SMEAS n Punkte aufweist und das Array C 2n+1 Punkte aufweist, die mittleren n Punkte der resultierenden Faltung SMEAS·C bei der Subtraktion der resultierenden Faltung SMEAS·C von den n Messpunkten in der Messungsleiterbahn SMEAS verwendet.

Das Ausgangssignal SOUT, das durch den Signalprozessor 22 als ein Ergebnis eines Anwendens des Arrays C auf die Messungsleiterbahn SMEAS geliefert wird, ist in Gleichung 3 ausgedrückt. SOUT = SMEAS – SMEAS·C(3)

Aufgrund des Einflusses des Phasenrauschens &phgr;SA des Spektrumanalysators 10 auf die Messungen, die durch den Spektrumanalysator 10 erfasst werden, resultiert ein Ausdruck für das Ausgangssignal SOUT in Gleichung 4, wobei der Term SINm das Signals SIN bei den n Messpunkten zeigt. SOUT = SINm + SINm·&phgr;SA – SINm·C – SINm·&phgr;SA·C(4)

Da das Array C einen Schätzwert des Phasenrauschens &phgr;SA des Spektrumanalysators 10 liefert, ist das Array C näherungsweise gleich dem Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators 10, wobei bewirkt wird, dass das Ausgangssignal SOUT näherungsweise gleich SINm·C – SINm·&phgr;SA·C ist. Weil das Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators 10 und das Array 10 niedrige Werte aufweisen, wenn dieselben auf linearen Leistungsskalen ausgedrückt sind, ist der Term SINm·&phgr;SA·C in dem Ausdruck für SOUT relativ zu dem Term SINm vernachlässigbar. Somit ist das resultierende Ausgangssignal SOUT näherungsweise gleich SINm und ist eine Darstellung des Signals SIN, das eine Kompensation umfasst, um den Einfluss des Phasenrauschens &phgr;SA des Spektrumanalysators 10 zu reduzieren.

6 zeigt ein Flussdiagramm eines Phasenrauschkompensationsverfahrens 50 gemäß alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung. Ein Schritt 52 umfasst ein Einrichten des Phasenrauschmodells für den Spektrumanalysator. Dieser Schritt bei dem Phasenrauschkompensationsverfahren 50 umfasst typischerweise ein Anlegen einer Reihe von Kalibrierungssignalen S1CAL ... SNCAL, an den Spektrumanalysator 10 und ein Einstellen der Parameter in dem Parametersatz 13 auf die Einstellungen {fOFFSET, fSIF, P, N, R}CAL, um entsprechende Betriebszustände des Spektrumanalysators für die Messung jedes der Kalibrierungssignale S1CAL ... SNCAL zu bezeichnen. Jedes der Kalibrierungssignale S1CAL ... SNCAL, wird dann bei der Mittenfrequenz CF, der Frequenzspanne SPAN und der Auflösungsbandbreite RBW gemessen, die durch den bezeichneten Betriebszustand bestimmt sind. Dann wird das Phasenrauschen &phgr;SA des Spektrumanalysators 10 bei vorbestimmten Frequenzversätzen fOFFSET von dem gemessenen Kalibrierungssignal isoliert, um den Phasenrauschkalibrierungssatz &phgr;CAL{fOFFSET, fSIF P, N, R}CAL ZU bilden, wenn der Parametersatz 13 die Parameter von Tabelle 1 umfasst. Dann wird das Phasenrauschmodell

(fOFFSET) als der Satz von Funktionen F der Frequenzversätze fOFFSET und der Parameter in dem Parametersatz 13 eingerichtet.

Bei einem Schritt 54 werden eine oder mehrere Messungsleiterbahnen SMEAS durch die Messungserfassungseinheit 18 des Spektrumanalysators ansprechend auf das Signal SIN erfasst, das an den Spektrumanalysator 10 angelegt ist.

Bei einem Schritt 56 wird das Array C aus dem Phasenrauschmodell basierend auf dem Betriebszustand des Spektrumanalysators 10 gebildet, der durch den Parametersatz 13 bezeichnet ist, einschließlich z. B. der Frequenzspanne SPAN und der Anzahl von Messpunkten n in der Messungsleiterbahn SMEAS. Während der Schritt 54 als dem Schritt 56 vorangehend gezeigt ist, kann das Array C vor oder nach der Erfassung der Messungsleiterbahnen SMEAS gebildet werden.

Ein Schritt 58 umfasst ein Anwenden des Arrays C auf die Messungsleiterbahn SMEAS, um das Ausgangssignal SOUT zu extrahieren. Dies umfasst typischerweise eine numerische Faltung der Messungsleiterbahn SMEAS mit dem Array C und dann eine Subtraktion der resultierenden Faltung SMEAS·C von der Messungsleiterbahn SMEAS, wobei die Messungsleiterbahn SMEAS und das Array C jeweils auf einer linearen Leistungsskala ausgedrückt sind.

Während die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert dargestellt wurden, ist klar, dass Modifikationen und Anpassungen zu diesen Ausführungsbeispielen einem Fachmann auf dem Gebiet einfallen können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie derselbe in den folgenden Ansprüchen dargelegt ist.


Anspruch[de]
  1. Verfahren (50), das folgende Schritte aufweist:

    Einrichten (52) eines Phasenrauschmodells eines Spektrumanalysators (10) bei einer Reihe von Betriebszuständen;

    Bilden (56) eines Arrays aus dem Phasenrauschmodell basierend auf einem bezeichneten Betriebszustand des Spektrumanalysators (10); und

    Anwenden (58) des Arrays auf eine Messungsleiterbahn, die durch den Spektrumanalysator (10) bei dem bezeichneten Betriebszustand erfasst wird, um ein Ausgangssignal zu extrahieren.
  2. Verfahren (50) gemäß Anspruch 1, bei dem das Einrichten (52) des Phasenrauschmodells ein Anlegen einer Reihe von Kalibrierungssignalen an den Spektrumanalysator (10), ein Bezeichnen eines entsprechenden Betriebszustands des Spektrumanalysators (10) zum Messen jedes der Kalibrierungssignale in der Reihe und ein Isolieren des Phasenrauschens des Spektrumanalysators (10) von den gemessenen Kalibrierungssignalen umfasst.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das Anwenden (58) des Arrays ein Falten des Arrays mit der Messungsleiterbahn und ein Subtrahieren des Ergebnisses des Faltens des Arrays mit der Messungsleiterbahn von der Messungsleiterbahn umfasst.
  4. Verfahren (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Bilden (56) des Arrays ein Einrichten eines Satzes von Werten aus dem Phasenrauschmodell gemäß einer Frequenzspanne der Messungsleiterbahn und einer Anzahl von Messpunkten in der Messungsleiterbahn umfasst.
  5. Verfahren (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Reihe von Betriebszuständen des Spektrumanalysators (10) und der bezeichnete Betriebszustand durch einen Parametersatz (13) bezeichnet sind, der eine Abtasteinrichtung-Zwischenfrequenz, eine Abtasteinrichtung-Zwischenfrequenz-Polarität, eine harmonische Ordnungszahl einer Abtasteinrichtung und ein Phasenregelschleife-Teilverhältnis umfasst.
  6. Verfahren (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Phasenrauschmodell einen Satz von Funktionen eines Parametersatzes (13) umfasst, der die Reihe von Betriebszuständen des Spektrumanalysators (10) und den bezeichneten Betriebszustand bezeichnet.
  7. Verfahren (50) gemäß Anspruch 5 oder 6, bei dem das Modell einen Satz von Funktionen des Parametersatzes (13) umfasst.
  8. System (12), das folgende Merkmale aufweist:

    eine Recheneinheit (20), die einen Satz von Parametern (13) empfängt und ein Array aus einem Phasenrauschmodell des Spektrumanalysators (10) bei einer Reihe von Betriebszuständen bildet, das von einem Parametersatz (13) unabhängig ist; und

    einen Signalprozessor (22), der eine Messungsleiterbahn empfängt, die durch den Spektrumanalysator (10) bei einem bezeichneten Betriebszustand erfasst wird, und das Array auf die Messungsleiterbahn anwendet, um ein Ausgangssignal zu extrahieren.
  9. System (12) gemäß Anspruch 8, bei dem das Phasenrauschmodell von dem Parametersatz (13) und einem Kalibrierungssatz abhängt.
  10. System (12) gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem der Parametersatz (13) eine Abtasteinrichtung-Zwischenfrequenz, eine Abtasteinrichtung-Zwischenfrequenz-Polarität, eine harmonische Ordnungszahl einer Abtasteinrichtung und ein Phasenregelschleife-Teilverhältnis umfasst.
  11. System (12) gemäß Anspruch 9 oder 10, bei dem der Kalibrierungssatz auf einem Anlegen einer Reihe von Kalibrierungssignalen an den Spektrumanalysator (10), Bezeichnen eines entsprechenden Betriebszustands des Spektrumanalysators (10) zum Messen jedes der Kalibrierungssignale in der Reihe von Kalibrierungssignalen und Isolieren des Phasenrauschens des Spektrumanalysators (10) von entsprechenden Messungen der Kalibrierungssignale basiert.
  12. System (12) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem der Signalprozessor (22) das Array mit der Messungsleiterbahn faltet und das Ergebnis der Faltung des Arrays mit der Messungsleiterbahn von der Messungsleiterbahn subtrahiert.
  13. System (12) gemäß Anspruch 11, bei dem das Bilden des Arrays ein Einrichten eines Satzes von Werten aus dem Phasenrauschmodell gemäß einer Frequenzspanne der Messungsleiterbahn und einer Anzahl von Messpunkten in der Messungsleiterbahn umfasst.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com