基于频谱仪的脉冲调制信号功率校准技术研究

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1、2017年6月宇航计测技术Jun．，2017第37卷第3期JournalofAstronauticMetr010“andMeasurementV01．37．No．3文章编号：1000—7202(2017)03一0014一04DoI：10．12060／j．issn．1000—7202．2017．03．04基于频谱仪的脉冲调制信号功率校准技术研究邓倩岚陈炜辛康(上海精密计量测试研究所，上海20“09)摘要脉冲调制信号是雷达和数字通信系统中的一类重要信号。本文主要研究脉冲调制信号的功率测量方法，讨论并分析了脉冲调制信号的频谱特点，提出使用频谱分析仪实现脉冲调制信号的平均功

2、率和峰值功率的测量，并采用正弦调幅法对频谱分析仪的测量结果进行验证。实验表明使用频谱仪测量脉冲调制信号功率简单易行且具有较高的测量精度。关键词脉冲调制平均功率峰值功率正弦调幅中图分类号：TN911．3文献标识码：AStudyofPulseModulationSignalPowerCalibrationbasedonSpectrumAnalyzerDENGQian—lanCHENWeiXINKang(TheShanghaiInstituteofSpaeenightFundamentalTechnology，Shanghai201109，China)Abstractpu

3、lsemodulationsignalisanimportantsignalinradaranddigitalcommunicationsystem．Thepowermeasurementofpulsemodula“onsignalisstudiedinthispaper．Thispaperdiscussedandanalyzedthespectmmcharacteristicofpulsemodulationsignalandproposedtomeasurethemeanpowerandthepeakpowerofpulsemodulationsignalwit

4、hthespectmmanalyzer．Thesineamplitudemodulationmethodisusedtoverifythepowermeasurementresultofthespectrumanalyzer．Theresultofexperimentdemonstratesthatpowermea—surementonpulsemodulationsignalwithspectrumanalyzerissimpleandfeasibleandhasmoreprecisiontomeasurethepower．KeywordPulsemodulati

5、onMeanpowerPeakpowerSineamplitudemodulation1引言脉冲调制信号是雷达和数字通信系统中的一类重要信号。在雷达领域，雷达探测目标时发射的基本都是脉冲调制载波，在通信领域，尤其是在TD。收稿日期：2017一02—23，修回日期：2017—06—23作者简介：邓倩岚(198卜)，女，工程师，主要研究方向：无线电计量技术。MA通信系统中，普遍采用脉冲调制信号作为通信载波。信号输出功率是雷达发射系统及通信系统的一个重要性能指标。脉冲调制信号是由连续波信号经脉冲调制后得到的，其功率测量原理与连续波信号不同，本文主要研究脉冲调制信号功率测量

6、第3期基于频谱仪的脉冲调制信号功率校准技术研究方法。脉冲调制信号功率包括平均功率和峰值功率小，本文通过分析脉冲调制信号频谱特点，提出使用频谱分析仪实现脉冲调制信号平均功率和峰值功率的测量，并采用正弦调幅法对频谱分析仪的测量结果进行验证。实验表明使用频谱仪测量脉冲调制信号功率简单易行且具有较高的测量精度。2脉冲调制信号频谱分析脉宽为丁，周期为丁、幅度为1的周期脉冲信号的傅立叶系数如下式所示：孙)=手·筹筹(1)由上式表示的傅立叶系数图即周期脉冲信号的频谱图如图1所示，图中横轴为频率厂，纵轴为幅度。由图可知周期脉冲信号的频谱为按脉冲重复频率(PRF=1／丁)为等间隔的离

7、散频谱，频谱形状为sinc函数包络，频谱的中心频率为0且幅度最大值出现在中心频率处，频谱包络的过零点位置为脉冲宽度倒数(1／丁)的整倍数。频谱幅度与脉宽丁成正比，可见脉冲越宽脉冲的能量越大，并且大部分信号能量都集中在频率范围为(一1厅，1／丁)的主瓣内。一4—3～2一lI12347-下丁Or丁图1周期脉冲信号频谱图将周期脉冲信号进行傅立叶级数展开得到时域表达式为：m)中等薹絮筹cos(2删／即(2)由上式可知，脉冲周期信号具有(丁／r)的直流分量，即图1所示频谱中心频率0处的幅度值，这正好是脉冲周期信号的平均功率，信号的谐波处在基频1／r的整倍数处且其幅度仅取决