【摘 要】
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复杂的调制信号随着通信技术的应用被广泛引用,这对测试仪器带来了巨大的发展与挑战,针对数字调制信号的测量需要仪器兼备时域,频域,调制域与码域四域分析能力,而目前随着测量技术的高速发展,数字示波器软硬件条件不断提高,各大仪器测量领域都将目光集中到将矢量信号分析融入到数字示波器中,并且用软件处理矢量信号已经成为一大趋势。因此,对应软件设计中的图像显示和参数测量的研究越来越重要。本论文根据矢量信号分析的研
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复杂的调制信号随着通信技术的应用被广泛引用,这对测试仪器带来了巨大的发展与挑战,针对数字调制信号的测量需要仪器兼备时域,频域,调制域与码域四域分析能力,而目前随着测量技术的高速发展,数字示波器软硬件条件不断提高,各大仪器测量领域都将目光集中到将矢量信号分析融入到数字示波器中,并且用软件处理矢量信号已经成为一大趋势。因此,对应软件设计中的图像显示和参数测量的研究越来越重要。本论文根据矢量信号分析的研究趋势,针对ASK,PSK,QAM等调制信号的调制质量分析,进行了软件设计中的图像显示和参数测量的需求分析,提出了矢量信号分析的总体设计方案,并且在Windows 7系统中,借助.NET平台和Visual Studio 2019的开发工具包,使用C#语言,实现了将矢量信号分析功能融入到数字示波器中。论文的主要研究内容如下:1.数据预处理功能:研究了ASK,FSK,PSK,QAM四种调制信号的数学模型,采用数字正交下变频方法实现矢量信号解调,对比了FFT频偏估计与M-Power频偏估计算法的性能,在此基础上提出了FFT与M-power的联合估计算法来满足大频偏,高精度的要求,实现频率相位同步。2.图像处理与显示功能:分析了矢量信号中星座图,矢量图,眼图,时域轨迹图和频谱图5类图像的物理含义,研究了绘图的数据处理与方法,设计了自定义控件完成了矢量信号的多窗口显示功能,并采用多线程处理,完成了18种图像的显示。3.参数测量功能:研究了EVM,相位误差,幅度误差,IQ偏置,IQ增益失衡,IQ正交误差等参数的物理含义以及计算方法,推导了各误差因素对EVM的影响,实现了8种矢量信号参数分析功能。并且针对本文用到的数据后处理方法进行了总结。通过对上述内容的研究和设计,最终在数字示波器中完成了矢量信号分析的图像显示和参数测量功能,并通过验证,可达预期效果。
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