[發明專利]基于PXI總線的射頻實時測量矢量分析插卡式結構模塊

有效

• 申請號: 201110341305.5
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102412914A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 吳成海;張兵志;秦開宇;范喜全;閻嘯;吳紹煒;羅志才;曹維;王茜;岳發義;周亮;劉建國;金燕華;孫德福;王繼迎;王戰軍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63963部隊;成都奧特為電子科技公司
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;G01R23/16
• 代理公司: 武漢金堂專利事務所 42212
• 代理人: 胡清堂

技術領域

本發明涉及一種實時測量矢量分析模塊，特別是一種基于PXI總線的射頻實時測量矢量分析插卡式結構模塊。

背景技術

自PXI總線技術問世以來，基于PXI總線的自動測試系統得到廣泛的應用和迅速的發展。諸如:

????2002年10期出版的《電子設計技術》第114頁介紹了NI公司最新推出對9kHz至2.7GHz的射頻信號進行測量的PXI-5660矢量信號分析儀。該儀器包含一個2.7GHz的數字式下變頻器、IF數字化電路以及用于LabVIEW和LabWindow/CVI的頻譜測量工具（SMT）。該分析儀做頻譜測量將射頻信號下變頻到中頻，通過抗混疊濾波器在中頻進行數字采樣。采樣的數字信號通過數字正交分解、濾波、抽取和內插后，再經過快速傅里葉變換（Fast?Fourier?Transform,FFT）將信號從時域變換到頻域，完成信號頻譜測量。數字信號處理器做FFT運算速度遠慢于信號的采集速度，當瞬時動態信號出現在信號處理時間，瞬時信號被丟失，可見PXI-5660矢量信號分析儀缺乏時瞬時動態射頻信號進行測量的能力。

國內目前的PXI平臺的產品中，以PXI數據采集設備和產生設備居多，如PXI數據采集卡、PXI波形發生器等，這類基于PXI總線的應用簡單。國內基于PXI總線的頻譜分析模塊也僅有中電41所AV6951型號PXI射頻頻譜分析儀，但最大分辨力帶寬只有1M，不能滿足現代通信信號大寬帶發展方向的需求。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述已有技術的不足，提供一種設計合理，能滿足對通信信號頻域的大覆蓋范圍觀察需求的基于PXI總線的射頻實時測量矢量分析插卡式結構模塊。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于PXI總線的射頻實時測量矢量分析插卡式結構模塊，包括有PXI接口和中頻信號處理電路1，模數轉換電路2，接收機電路3、頻率合成器電路4連同外設的插卡E，相結合構成一個模塊化結構整體。其中：

所述PXI接口和中頻信號處理電路1，又包括有PCI接口芯片U1，FPGA芯片U2，SDRAM芯片U3，DDC芯片U4和時鐘芯片U6，采用PCI+FPGA架構，且U1型號為PCI9030，它符合PCIV2.2規范的32位33MHZ從者芯片，能使PCI啐發傳輸速度高達132MB/S，支持本地總線多路復用和非多路復用32位地址/數據協議；U2型號為XC3SD1800A，它在PXI總線中對觸發總線的電氣規范要求，通過對FPGA的編程來完成觸發信號的響應和觸發信號的產生實現PXI接口；U3型號為HY5V52A，用于完成FPGA所需的大量的數字信號的存儲和讀取操作；U4型號為HSP50016，用于完成對采樣后信號

的數字下變頻處理；U6為本地時鐘芯片，提供適應PCI不同啐發傳輸速率的要求，以及DDC芯片、ADC芯片和PLL芯片的基準時鐘信號。

所述模數轉換電路2，為ADC芯片U5，其型號為AD6645,將接收機電路3中U7芯片輸出的模擬信號轉換為數字信號，并送至PXI接口和中頻信號處理電路1中的DDC芯片U4，實現信號的數字域處理。

所述接收機電路3，又包括有濾波器芯片U7、U8、U9和衰減器芯片U10，采用混頻+濾波結構，根據上層指令要求，該電路接收從頻率綜合器電路4中U15芯片、U12芯片和U11芯片輸出的三級本振信號，完成對輸入信號混頻后，實現模擬信號的下變頻。最后一級混頻濾波后的信號為IF信號，送至PXI接口和中頻信號處理電路1中的DDC芯片U4進行數字域處理。

所述頻率合成器電路4，又包括PLL芯片U11、U12和U17，LPF芯片U13，PD芯片U14，YTO芯片U15和分頻器M/N芯片U16，采用三級PLL鎖相環架構，且PLL芯片U11、U12、和U17均為頻率單點鎖定；LPF芯片U13，PD芯片U14，YTO芯片U15構成一個鎖定頻率可變的環路，根據上層指令要求，在可變的范圍內鎖定一個單點頻率，并送至接收機電路3與其所接收到的SRF射頻信號進行混頻。