阅读说明：本技术 一种直流偏置校准方法、设备及介质 (Direct current offset calibration method, device and medium ) 是由 李清石 金长新 刘强 于 2020-09-28 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种直流偏置校准方法、设备及介质,应用在直流偏置校准系统中,方法包括：确定预先设置的扫描信息；控制所述任意信号发生器、所述微波源、所述混频器进行扫描；接收所述频谱分析仪发送的扫描结果,并选择多个候选电压值；将所述多个候选电压值中符合预设条件的候选电压值进行合并；在范围大于预设阈值的候选电压值范围中,选取指定值作为最优电压值。通过将符合条件的候选电压值进行组合,生成若干个范围,可以寻找到最优电压值所在的范围。然后在符合条件的范围中选取最优电压值,能够满足本振泄漏抑制要求的情况下获取具有高稳定性本振泄漏抑制效果的混频器直流偏置校准参数。(The application discloses a direct current offset calibration method, equipment and a medium, which are applied to a direct current offset calibration system, wherein the method comprises the following steps: determining preset scanning information; controlling the arbitrary signal generator, the microwave source and the mixer to scan; receiving a scanning result sent by the spectrum analyzer, and selecting a plurality of candidate voltage values; merging candidate voltage values which meet preset conditions in the plurality of candidate voltage values; and selecting the specified value as the optimal voltage value in the candidate voltage value range with the range larger than the preset threshold value. By combining the candidate voltage values meeting the conditions, a plurality of ranges are generated, and the range in which the optimal voltage value is located can be found. And then selecting an optimal voltage value in a range meeting the conditions, and acquiring the direct current offset calibration parameters of the frequency mixer with the high-stability local oscillator leakage suppression effect under the condition of meeting the local oscillator leakage suppression requirement.)

一种直流偏置校准方法、设备及介质

技术领域

本申请涉及混频器领域，具体涉及一种混频器直流偏置校准方法、设备及介质。

背景技术

混频器是输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。混频器通常由非线性元件和选频回路构成。

在日常使用工作过程中，需要先对混频器进行直流偏置校准。而在直流偏置校准的过程中，需要对输入端口的直流偏置电压分别进行调整，以寻求输出端输出的信号中有最小的本振信号输出，即本振信号的泄露最小。

但是现有技术中，使本振泄漏最小的直流偏置电压组合往往处于一个很窄的电压区域，在这一区域本振泄漏很小，但本振泄漏变化很陡峭，超出这一区域后有可能使本振泄漏高于满足本振泄漏要求但本振泄漏不是最小的直流偏置电压组合范围的本振泄漏，甚至不满足本振泄漏抑制要求。而实际工作场景中存在的多种噪声会引起输入混频器的直流偏置电压组合超出有效范围导致本振泄漏的较大抖动，难以在满足本振泄漏抑制要求的情况下获取具有高稳定性本振泄漏抑制效果的混频器直流偏置校准参数。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种直流偏置校准方法，包括：应用在直流偏置校准系统中，所述直流偏置校准系统包括任意信号发生器、微波源、混频器、频谱分析仪、上位机，所述方法包括：确定预先设置的扫描信息，所述扫描信息包括扫描范围、扫描点数以及门限值；根据所述扫描信息控制所述任意信号发生器、所述微波源、所述混频器进行扫描；接收所述频谱分析仪发送的扫描结果，并基于所述门限值以及所述扫描结果选择多个候选电压值；将所述多个候选电压值中符合预设条件的候选电压值进行合并，得到若干个候选电压值范围，其中，若任意数量的候选电压值在进行逐点扫描的过程中为相邻点的关系，则所述任意数量的候选电压值符合所述预设条件；在范围大于预设阈值的候选电压值范围中，选取指定值作为最优电压值。

在一个示例中，在范围大于预设阈值的候选电压值范围中，选取指定值作为最优电压值，包括：在范围最大的候选电压值范围中，选取指定值作为最优电压值。

在一个示例中，在范围最大的候选电压值范围中，选取指定值作为最优电压值，包括：在范围最大的候选电压值范围中，选取中间的候选电压值作为最优电压值；或在范围最大的候选电压值范围中，将中间的两个候选电压值的均值作为最优电压值。

在一个示例中，所述扫描范围与所述任意信号发生器的电压输出范围相对应。

在一个示例中，所述混频器设置有多个用于接收输入信号的输入端口，所述扫描范围包括每个所述输入端口对应的扫描范围，所述候选电压值为候选电压值组合，所述最优电压值为最优电压值组合。

在一个示例中，根据所述扫描信息控制所述任意信号发生器、所述微波源、所述混频器进行扫描，包括：根据所述扫描范围、所述扫描点数，确定步进值；基于所述步进值、所述扫描范围以及预设的初始电压值，控制所述任意信号发生器向所述混频器发送输入信号，以及控制所述微波源向所述混频器发送本振信号。

在一个示例中，基于所述步进值、所述扫描范围以及预设的初始电压值，控制所述任意信号发生器向所述混频器发送输入信号，以及控制所述微波源向所述混频器发送本振信号，包括：以预设的初始电压值开始，按照指定顺序逐点执行发送过程，直至发送的所述输入信号对应的电压值超过所述扫描范围对应的电压值时，停止所述发送过程，所述指定顺序包括电压值从高到低或电压值从低到高；所述发送过程包括：控制所述任意信号发生器向所述混频器发送所述初始电压值对应的所述输入信号；将所述初始电压值增加或减少步进值后，得到重新计算的电压值，并将所述重新计算的电压值用于下轮的发送过程。

在一个示例中，接收所述频谱分析仪发送的扫描结果，并基于所述门限值以及所述扫描结果选择多个候选电压值，包括：接收所述频谱分析仪发送的扫描结果，所述扫描结果中携带有每个扫描点数在输出信号中的本振信号；将所述输出信息号中的本振信号低于所述门限值对应的扫描点数，作为候选电压值。

另一方面，本申请还提出了一种直流偏置校准设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：如上述任意一个示例所述的方法。

另一方面，本申请还提出了一种直流偏置校准的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：如上述任意一个示例所述的方法。

通过本申请提出直流偏置校准方法能够带来如下有益效果：

通过将符合条件的候选电压值进行组合，生成若干个范围，可以寻找到最优电压值所在的范围。然后在符合条件的范围中选取最优电压值，能够满足本振泄漏抑制要求的情况下获取具有高稳定性本振泄漏抑制效果的混频器直流偏置校准参数。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中直流偏置校准方法的流程示意图；

图2为本申请实施例中直流偏置校准设备的示意图；

图3为本申请实施例中直流偏置校准方法的具体流程示意图；

图4为本申请实施例中直流偏置校准系统示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

本申请实施例提供一种混频器直流偏置校准方法，该方法应用在直流偏置校准系统中，如图4所示，直流偏置校准系统包括任意信号发生器、微波源、混频器、频谱分析仪、上位机。

其中，任意信号发生器与混频器连接，其可以表示信号发生器、任意波形发生器或者类似装置的组合。任意信号发生器主要用于发送相应的输入信号至混频器，然后通过发送的输入信号进行直流偏置校准过程中的扫描。另外，在工作中由于需求的不同，需要进行上变频或下变频，此时任意信号发生器需要与混频器的不同端口连接。例如，在上变频时，任意信号发生器需要与混频器的中频(IF)端口连接，而在下变频时，任意信号发生器需要与混频器的射频 (RF)端口连接。在本申请实施例中为了方便描述，以上变频为例进行解释说明，即任意信号发生器与混频器的中频端口连接，输入中频信号。但是本领域内技术人员应该知道，在执行下变频时，本申请实施例中的方法也只需要根据公知常识进行相应的改变即可实现，故而对下变频对应的方法不再进行赘述。

微波源表示能产生微波能量的装置，其与混频器的本振(LO)端口(即附图4中所示的L端口)连接，主要用于发送相应的本振信号，以执行扫描过程。

混频器的中频端口与任意信号发生器连接，本振端口与微波源连接，用于将接收到的本振信号与中频信号进行结合，并通过射频端口(即附图4中所示的R端口)输出射频信号。混频器的输入端口(本申请实施例中以中频端口为例)可以只有一个端口，也可以包含有多个端口，例如，包括同相分量(I) 和正交分量(Q)两个端口，即附图4中所示的I端口与Q端口。

频谱分析仪与混频器的射频端口连接，主要用于接收混频器输出的射频信号，并进行相应的分析，产生分析结果。

上位机与任意信号发生器、微波源、频谱分析仪连接，主要用于对信号发生器的启停以及产生的中频信号进行相应的控制、对微波源的启停以及产生的本振信号进行相应的控制、获取频谱分析仪产生的分析结果以及进行相应的参数计算。

如图1和图3所示，方法包括：

S101、确定预先设置的扫描信息，所述扫描信息包括扫描范围、扫描点数以及门限值。

在进行扫描之前，首先需要在上位机中对扫描信息进行相应的设置，该设置可以是由用户进行设置的，也可以是根据相应的规则设置的，例如，根据历史操作记录等。在设置完毕扫描信息后，上位机可以获取该扫描信息。扫描信息中可以包括扫描范围、扫描对应的扫描点数以及门限值。其中，扫描范围指的是，在扫描过程中，任意信号发生器发送信号时的电压值的范围。而扫描点数指的是，在扫描范围内，需要扫描的点的数量，这里不同的扫描的点对应着任意信号发生器输入的信号的不同电压值，而各扫描点通常均匀分布在扫描范围内，即每两个扫描点对应的电压值的差是相同的，而在工作过程中可以将该差值称作步进值。门限值指的是一个预设的值，可以根据实际情况进行相应设置。

进一步地，扫描范围可以与任意信号发生器的电压输出范围相对应，尽可能的使扫描范围接近任意信号发生器的电压输出范围，使得扫描范围尽可能大，能够扫描到更多的电压值。

S102、根据所述扫描信息控制所述任意信号发生器、所述微波源、所述混频器进行扫描。

在确定了扫描信息后，上位机可以控制任意信号发送、微波源以及混频器进行扫描。上位机可以首先根据扫描信息来确定步进值。如何确定步进值已经在上述实施例中进行说明，根据步进值相关的解释即可实现，在此不再赘述。在得到了步进值后，即可基于步进值、扫描范围以及预设的初始电压值，控制任意信号发生器按照指定顺序逐点向混频器发送输入信号，以及控制微波源向混频器发送本振信号。其中，初始电压值可以是随机设置的，也可以是基于预设的算法设置的，在此不再赘述，而指定顺序包括电压值从高到低或电压值从低到高。

进一步地，在进行扫描过程中，首先控制任意信号发生器向混频器发送初始电压值对应的输入信号。然后，将初始电压值增加或减少步进值对应的电压值，然后继续发送计算后电压值对应的输入信号，直至电压值达到扫描范围对应的最大电压值或最小电压值为止，即完成了扫描过程。

S103、接收所述频谱分析仪发送的扫描结果，并基于所述门限值以及所述扫描结果选择多个候选电压值。

在扫描过程中，混频器都会输出相应的输出信号至频谱分析仪，频谱分析仪可以针对该输出信号进行相应的分析，并在扫描结束后得到扫描结果。然后频谱分析仪可以将扫描结果发送至上位机，上位机可以进行相应的计算、处理。

具体地，上位机在进行处理时，可以基于门限值在扫描结果中进行选择，选择出多个候选电压值。在进行选择时，可以在扫描结果对应的各输出信号中，选择本振信号低于门限值对应的电压值。由于将符合该条件的电压值，在输出信号中的本振信号都较低，该电压值或者附近的电压值很有可能作为最优电压值出现，因此，可以将符合条件的电压值作为候选电压值。

S104、将所述多个候选电压值中符合预设条件的候选电压值进行合并，得到若干个候选电压值范围，其中，若任意数量的候选电压值在进行逐点扫描的过程中为相邻点的关系，则所述任意数量的候选电压值符合所述预设条件。

在确定了多个候选电压值后，即可将这多个候选电压值中符合预设条件的候选电压值进行合并。这里的符合预设条件指的是，若任意数量的候选电压值，在进行逐点扫描的扫描过程中，是属于相邻点的关系，则这任意数量的候选电压值是符合要求的，将这任意数量的候选电压值进行合并，得到一个候选电压值范围。例如，在进行扫描时，先对第一扫描点进行扫描，得到的结果中将第一扫描点对应的电压值作为候选电压值。然后在增加或减少步进值后，得到第二扫描点对应的电压值，并且得到的结果中第二扫描点的电压值也作为候选电压值。此时，第一扫描点和第二扫描点即属于相邻点的关系，并且也都属于候选电压值，即可将第一扫描点和第二扫描点进行合并，得到一个候选电压值范围。类似地，针对所有的候选电压值都执行了合并的手段后，可以得到若干个候选电压值范围。

S105、在范围大于预设阈值的候选电压值范围中，选取指定值作为最优电压值。

在得到了若干个候选电压值范围后，即可在这若干个候选电压值范围中选择一个候选电压值范围，并在其中选取指定值作为最优电压值。其中，为了保证选取的最优电压值的稳定性，可以在范围大于预设范围的候选电压值范围中进行选取。

具体地，可以在范围最大的候选电压值范围中进行选取。而如果出现了多个范围相同的最大范围的候选电压值，可以在每个中都选取指定值，然后根据这多个指定值重新进行一次扫描，最终得到最优电压值。其中，在选取指定值时，如果该候选电压值范围中的扫描点数为单数，则可以将中间的候选电压值作为最优电压值；如果是双数，则可以将中间的两个候选电压值的均值作为最优电压值。

在一个实施例中，当混频器中设置有多个用于接收输入信号的输入端口时，任意信号发生器中也设置有多个用于发送输入信号的端口，例如，输入端口的数量为两个时，其可以分别是同相分量(I)和正交分量(Q)两个输入端口，此时，扫描范围中包括每个输入端口对应的扫描范围。在确定候选电压值以及最优电压值时，可以得到的是候选电压值组合以及最优电压值组合，每个候选电压值组合中包括两个输入端口对应的候选电压值，而最优电压值组合中包括两个输入端口对应的最优电压值。

如图2所示，本申请实施例还提供了一种直流偏置校准设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：如上述任意一个实施例所述的方法。

本申请实施例还提供了一种直流偏置校准的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：如上述任意一个实施例所述的方法。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备和介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请实施例提供的设备和介质与方法是一一对应的，因此，设备和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备和介质的有益技术效果。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。