На рисунке ниже показана блок-схема процесса внутренней обработки данных анализатора. Подробное описание удаленного доступа к внутренним массивам данных см. в п. Внутренние массивы данных руководства по программированию.
Рисунок 8 – Блок-схема конвейера обработки данных
Внутренняя обработка данных анализатора состоит из следующих этапов:
•Измерение – прием и преобразование измеряемых аналоговых сигналов в комплексные данные измерений. Приемники R1 и R2 принимают сигнал падающей волны, приемники T1, Т2, T3, T4 принимают сигнал, отраженный от исследуемого устройства или прошедший через ИУ. Аналоговые сигналы измерений переносятся смесителями приемников на ПЧ, преобразуются с помощью АЦП в цифровую форму и передаются на процессор обработки сигналов. Процессор выполняет дискретное преобразование Фурье (ДПФ) сигналов ПЧ. Полоса пропускания ПЧ анализатора эквивалентна ширине полосы фильтра ДПФ (подробнее см. п. Принцип работы);
•Усреднение – функция усредняет измеренные данные приемников за заданное количество циклов сканирования (подробнее см. п. Установка усреднения);
•Калибровка приемников – процесс позволяет скорректировать усиление отдельных приемников при абсолютных измерениях (см. п. Калибровка приемников);
•Вычисление S-параметров – расчет отношения между комплексными величинами двух сигналов приемников (см. п. Принцип измерения S-параметров);
•Получение калибровочных данных – измерение и сохранение в памяти комплексных данных калибровочных мер (см. п. Методы и процедуры калибровки);
•Расчет калибровочных коэффициентов – вычисление производится на основе данных измерений калибровочных мер в соответствии с выбранным методом калибровки. Рассчитанные комплексные калибровочные коэффициенты сохраняются в памяти. После расчета калибровочных коэффициентов данные измерений калибровочных мер удаляются (см. п. Систематические ошибки измерения);
•Коррекция – процесс применения калибровочных коэффициентов к необработанным S-параметрам. Процесс исключает систематические погрешности измерения, внесенные анализатором и измерительной установкой (см. п. Методы и процедуры калибровки);
•Удлинение порта – математическая функция моделирования, в которой который имитируется добавление или удаление линии передачи заданной длины для каждого тестового порта, что смещает опорную плоскости калибровки на длину этой линии (см. п. Удлинение порта);
•Преобразование импеданса порта – математическая функция моделирования, вычисляющая изменение S-параметров, измеренных при опорном импедансе портов, при произвольном изменении импеданса портов (см. п. Преобразование импеданса порта);
•Исключение цепи – математическая функция моделирования, устраняющая влияние некоторой виртуальной цепи из результатов измерения (см. п. Исключение цепи);
•Встраивание цепи – математическая функция моделирования, вносящая влияние некоторой виртуальной цепи в результаты измерения (см. п. Встраивание цепи);
•Balun – математическая функция моделирования, имитирующая измерения балансных цепей на основе результатов небалансных измерений (см. п. Измерения балансных цепей);
•Выбор измерений – функция позволяет выбрать для отображения на графике измеряемый S-параметр или данные приемника (абсолютные измерения). Данные для графика выбираются из матрицы корректированных S-параметров или матрицы корректированных данных приемника (см. п. Установка измеряемых параметров);
•Память FIFO – память, в которую копируются комплексные данные текущих измерений (S-параметры или данные приемника). В программном обеспечении анализатора имеется очередь ячеек памяти для хранения измерений. Каждый график можно сохранить до 8 раз в свободные ячейки. При заполнении всех ячеек очередное сохранение удаляет самые старые данные. В последующих этапах обработки данные памяти обрабатываются параллельно с данными измерений. Например, включение сглаживания влияет как на графики данных, так и на графики памяти (см. п. Функция памяти графиков);
•Математика – математические операции между измеренными данными и данными в памяти. При использовании нескольких ячеек памяти операция выполняется с активной ячейкой. Доступные функции: добавление измеренных данных к данным памяти, вычитание данных памяти из измеренных данных, умножение/деление измеренных данных на данные памяти. Результат операции заменяет измеренные данные (см. п. Функция памяти графиков);
•Электрическая задержка – математическая функция моделирования, компенсирующая электрическую длину исследуемого устройства. В отличие от метода удлинения порта данный метод применяется индивидуально для каждого графика (см. п. Установка электрической задержки);
•Смещение фазы – математическая функция моделирования, вносящая постоянное фазовое смещение графика (см. п. Установка смещения фазы);
•Временная область – математическая функция моделирования, преобразующая измеренный в частотной области S-параметр в отклик исследуемой цепи во временной области (см. п. Временная область);
•Селекция во временной области – математическая функция моделирования, устраняющая из частотной характеристики ИУ влияние измерительной установки, удаляя нежелательные отклики во временной области (см. п. Селекция во временной области);
•Преобразование S-параметров – математическая функция моделирования, преобразующая измеренный S-параметр в следующие параметры: импеданс (Zr) и адмиттанс (Yr) при измерении отражения, импеданс (Zt) и адмиттанс (Yt) при измерении передачи, обратный S-параметр (1/S), импеданс (Ztsh) и адмиттанс (Ytsh) при измерении шунта линии передачи, комплексное сопряжение (Conj) (см. п. Преобразование S-параметров);
•Формат — функция позволяет выбрать формат отображения измеренных данных на графике (см. п. Установка формата);
•Сглаживание — функция усредняет соседние точки графика скользящим окном (см. п. Установка сглаживания);
•Удержание мин/макс графика — эта функция удерживает максимальные или минимальные значения графика (см. п. Удержание графика);
•Индикация — это процесс обработки данных для отображения их на экране в виде графика заданного формата. В соответствии с форматом данных к графикам применяется масштабирование, осуществляемое путем выбора положения и значения опорной линии и настроек масштаба/сетки (см. п. Установка масштаба графика).
