[發明專利]一種全數字單通道寬帶信號產生方法及其裝置無效
| 申請號: | 201110153957.6 | 申請日: | 2011-06-09 |
| 公開(公告)號: | CN102307085A | 公開(公告)日: | 2012-01-04 |
| 發明(設計)人: | 嚴俊;胡茂海;葉江峰;張偉;權有波;文豪 | 申請(專利權)人: | 中國工程物理研究院電子工程研究所 |
| 主分類號: | H04L5/00 | 分類號: | H04L5/00;H04L7/033 |
| 代理公司: | 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211 | 代理人: | 方強 |
| 地址: | 621900 四*** | 國省代碼: | 四川;51 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 數字 通道 寬帶 信號 產生 方法 及其 裝置 | ||
技術領域
本發明是應用于無線電電子學、電信技術領域,具體的說是的一種全數字單通道寬帶信號產生方法及其裝置,適用于在單通道產生寬帶信號,可廣泛應用于雷達、測控、衛星通信等系統。
背景技術
全數字單通道產生寬帶信號源要求系統具有極高采樣率,信號產生采用數字生成方法。寬帶信號產生廣泛用于雷達,通信,測控等電子信息領域。目前所采用的信號源,要產生寬帶信號,需要多個通道合并而成,合并方式為模擬信道化。模擬信道化合成的原理為:將瞬時帶寬劃分為多個模擬信道,分別使用低速DAC產生各個子信道,再通過模擬頻譜搬移方式進行射頻合成。信道間的幅頻特性與同步性很難達到理想效果,且設備復雜,并相互干擾。采樣率低、數字信號處理器速度瓶頸、結構復雜。因為模擬信道化采用不同的器件和設備實現,各器件和設備存在幅頻特性的隨機性和不一致性;信號的同步是通過系統之間來實現的,這其中有同步傳輸的不一致性、系統器件相應的個體不一致性、系統延遲特性不一致,所以同步指標很難達到高速信號產生與高頻段信號的精確相位控制。并且模擬信道化本身就是解決單通道采樣率不高、產生信號帶寬受限的一個方式;數字信號處理器傳輸流數據目前只能達到1.2Gbps左右,無法實現高采樣率;模擬設備的電磁兼容性很難設計,普通采用模擬信道合并的方式很容易映入通道之間信號的相互干擾,降低信號質量。
為實現采樣率,低速DAC采用串行數據直接傳送的方式;較高速DAC采用復接多路數字信號的方式,均已達到數字信號產生、處理器件的極限,無法實現更高的采樣率,以上所述的低速采樣一般指幾十Ksps到幾十Msps,較高速采樣一般為幾十Msps到幾百Msps采樣率,高速采樣一般為幾百Msps至2Gsps,超高速采樣一般超過2Gsps,采樣率的速度等級劃分跟當時的采樣水品有關。因此在這些領域迫切需要一種結構簡單,可實現采樣率高,可控性強的數字寬帶信號源。?
明確來說,現有的普通寬帶信號源通常采用多通道產生、射頻合并方式,即將瞬時帶寬劃分為多個模擬信道,分別使用低速DAC產生各個子信道,再通過模擬頻譜搬移方式進行射頻合成。即上文提到的模擬信道化方式,但是這種實現方式系統結構復雜,體積龐大,難以實現多通道同步。并且由于受到模擬器件一致性可靠性等問題制約,存在模擬信道劃分盲區和輸出信號相位幅度難以精確控制等問題。
發明內容
本發明針對現有寬帶信號產生方法中存在的采樣率低、數字信號處理速度瓶頸、結構復雜的模擬信道化等問題,導致了寬帶信號產生系統結構復雜,控制復雜問題。提出一種多級復接實現高速的實現方式,采用精確的同步控制技術,實現了復接中的多通道精確控制,實現了單通道全數字寬帶信號源。
本發明的技術方案如下:
一種全數字單通道寬帶信號產生方法,其特征在于包括以下步驟:
a.寬帶波形產生;
b.對寬帶波形進行串并轉換處理;
c.將經過串并轉換處理的并行數據通過復接器進行第一級復接,將數字信號復接為較高速數字信號;
d.將經過第一級的復接的較高速數字信號進行第二級高速復接,復接生成高速數字信號;
e.將經過第二級復接得到的高速數字信號進行第三級超高速數字信號進行復接,復接生成超高速數字信號;
f.將超高速數字信號進行數模轉換,得到寬帶信號;
上述各復接步驟均受到同步控制。
所述b步驟對寬帶波形進行串并轉換處理后的信號為64通道的125Mbps的并行數據。
所述c步驟中第一級復接按照4:1的比例進行復接,所述第一級復接是指將64通道的125Mbps并行數據通過復接器復接為16路500Mbps的較高速數字信號。
所述d步驟中的將經過第二級復接按照4:1的比例進行復接;所述第二級復接是指將經過第一級復接得到的16路500Mbps的數字信號復接為4路2Gbps的高速數字信號。
所述e步驟中第三級復接按照4:1的比例進行復接,所述第三級復接是指將經過第二級復接得到的4路2Gbps的高速數字信號復接為1路8Gbps的超高速數字信號。
一種全數字單通道寬帶信號產生裝置,其特征在于,所述裝置包括:
FPGA信號產生與處理模塊,用于產生波形和實現第一級復接;
高速復接器組模塊,用于實現第二級復接;
超高速復接DAC模塊,包括DAC和集成在DAC上的超高速復接器,超高速復接器為具有復接功能的集成電路,用于實現第三級復接和數模轉換;
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