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示波器采取时延的测量方法



示波器采取时延的测量方法

在导航、雷达、应答、授时、航天测控等领域,通过解析发射和接收信号的时间和相位关系来获的距离或速度。用于测距、测速的无线电波不仅在空间传播有时延,在发射和接收装置中传输、处理间延迟。发射、接收装置的核心部分是调制解调系统,准确测量调制系统的时延,并消除其在整个系入的误差,是提高测距、测速精度的前提。

时延的测量方法可以概括为时域测量和频域测量两大类。

频域测量是用矢量网络分析仪测出设备的相位-频率特性,即S21的相位曲线,再对相频曲线微分到设备的群时延。这种测量方法适用于线性元器件,而不适合变频器件。虽然也存在三混频器法、双方法来解决变频器件的群时延测量,但这些方法无法解决混频器非互易性的问题。

时域测量一般是用时间间隔测量仪或示波器直接对设备输入和输出的信号进行测量。时间间隔测量仪只能测量波形简单的信号,如脉冲。而示波器能够直接采集、测量波形复杂的信号,适用性更广。

现代数字存储示波器可以实现带宽65GHz、采样率160GSa/s的高速采样,时间分辨率极高,并且可以对采样后的波形数据直接进行数字变频、滤波、解调、互相关等各种信号处理,因此用数字示波器可以方便地测量调制系统的时延。本文以型号为LeCory LabMaster 10-65Zi的示波器为例,详细阐述调制系统时延的测量、校准方法,并分析测量的不确定度。

 

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