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频谱分析仪主要用于分析信号的幅频特性,因此其对信号频率和幅度检测的准确度显得尤为重要。很多测量仪器在使用过程中由于器件老化,器件的温漂特性以及人为的不恰当操作等原因,性能会有所下降,出现测量不准确等一系列现象。为解决这个问题,国外很多仪器生产商开始研究仪器的自动校准系统实现仪器的实时校准以保证测量的准确度,而国内生产测量仪器的厂商比较少,相对而言对自动校准系统的研究也比较少。本文正是在这样的前提下,针对实验室项目需要对频谱仪的自动校准算法进行研究,并在VC++6.0环境下,通过对已知功率的单频信号进行测量,完成了频谱分析仪的自动校准测试系统软件的设计与实现。本文大体从两个部分完成系统的设计与实现:一是对频谱仪自动校准方法与补偿方法进行研究与设计;二是设计并实现频谱仪自动校准测试的软件系统。本文先从频谱分析仪的原理出发,研究了影响频谱分析仪幅度准确度的各种误差来源,讨论了系统误差的线性叠加关系。根据这些误差对最终结果的影响程度,自主研制了针对不同误差源的校准方法与补偿方法,其中校准涉及到:绝对电平校准、射频频响校准、衰减器切换校准、RBW(分辨率带宽)切换校准、中频频响校准等。软件实现方面主要包含仪器控制、数据管理、校准和修正方法的实现以及人机界面等四部分。其中仪器控制主要是在PC上实现对信号源和频谱仪的远程控制,对信号源的远程控制是通过GPIB总线来实现的而对频谱仪的远程控制需要建立Winsock网络通过网线来实现。数据管理的主要工作是完成校准数据的管理,以及对通信传输数据建立循环缓冲区保存,并对发送、接收数据进行预处理。校准和修正方法的实现是本文的核心,主要是完成对上述校准方法的软件实现并得到计算最终结果所需的修正数据。最后是人机界面,其主要工作是完成对自动校准测试系统人机操作,以及结果的显示。本系统已经投入使用,系统能够快速地对各参数项进行校准,正确地计算出相应的修正数据并保存修正数据供误差补偿时使用。通过插值法能够对可测频段范围内的任意频点进行误差修正,而且校准结果达到了频谱仪出厂指标。