[發明專利]一種基于PXIe合成儀器架構的射頻和微波綜合儀器

有效

• 申請號: 201110392303.9
• 申請日: 2011-12-01
• 公開（公告）號: CN102497237A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 王石記;史浩;劉金川;智國寧;馮偉
• 申請（專利權）人: 北京航天測控技術有限公司
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;高燕燕

1.一種基于PXIe合成儀器架構的射頻和微波綜合儀器，其特征在于，該綜合儀器包括控制平臺、PXIe系統控制器、數字化儀模塊、信號發生器模塊、下變頻模塊、下變頻本振、上變頻模塊、上變頻本振和合成儀器硬件接口；

控制平臺通過PXIe系統控制器接入PXIe總線，數字化儀模塊、信號發生器模塊、下變頻模塊、下變頻本振、上變頻模塊和上變頻本振均接入PXIe總線，合成儀器硬件接口與數字化儀模塊以及合成儀器硬件接口與信號發生器模塊之間具有信號線直通通道；下變頻模塊連接下變頻本振和數字化儀模塊，上變頻模塊連接上變頻本振和信號發生器模塊；下變頻模塊和上變頻模塊連接合成儀器硬件接口；

PXIe系統控制器，用于將控制平臺的信息編譯為符合PXIe總線協議的數據在PXIe總線上傳輸，解析從PXIe總線上獲取的數據并發送給控制平臺；

信號發生器模塊通過選定作為任意波形發生器或基帶信號發生器；該信號發生器模塊包括兩個信號產生通道，在作為任意波發生器時，采用任意一個信號產生通道，根據來自PXIe總線的配置信息產生波形信號通過信號線直通通道輸出到合成儀器硬件接口；在作為基帶發生器時，根據來自PXIe總線的配置信息，兩個信號產生通道產生正交的IQ兩路信號作為基帶信號輸出到上變頻模塊；

上變頻模塊，用于對來自信號發生器模塊的基帶信號進行上變頻，然后通過合成儀器硬件接口發射出去；

上變頻本振，用于為上變頻模塊提供本振信號；

下變頻模塊，用于對來自合成儀器硬件接口的射頻信號進行下變頻，然后將得到的中頻信號發送給數字化儀模塊；

下變頻本振，用于為下變頻模塊提供本振信號；

數字化儀模塊通過選定作為時域數字化儀或中頻數字化儀，該數字化儀模塊根據來自PXIe總線的配置信息對接收到的頻率信號進行選定功能對應的處理，然后發送給控制平臺；

控制平臺，用于根據外部選定的本綜合儀器功能進行各模塊的配置：?

當選定時域數字化儀功能：控制平臺通過PXIe總線配置數字化儀模塊通過信號線直通通道直接從合成儀器硬件接口接收低頻信號，由數字化儀模塊對低頻信號進行處理，然后通過PXIe總線將處理結果發送到控制平臺；

當選定中頻數字化儀功能：控制平臺通過PXIe總線啟動并配置下變頻本振和下變頻模塊，配置數字化儀模塊直接從下變頻模塊接收中頻信號，對中頻信號進行處理，然后通過PXIe總線將處理結果發送到控制平臺；

當選定任意波發生器功能：控制平臺通過PXIe總線啟動信號發生器模塊切換到任意波形發生器功能，并將產生的波形通過信號線直通通道發送給合成儀器硬件接口；

當選定射頻信號源功能：控制平臺通過PXIe總線啟動信號發生器模塊切換到基帶信號發生器功能，并且啟動和配置上變頻模塊和上變頻本振模塊，基帶信號發生器將產生的兩路IQ兩路信號發送給上變頻模塊。

2.如權利要求1所述的綜合儀器，其特征在于，該綜合儀器進一步包括第一預選器；

第一預選器與下變頻模塊相連并且接入PXIe總線，第一預選器在下變頻模塊之前濾波輸入的射頻信號；控制平臺通過PXIe總線配置第一預選器參與或不參與射頻信號濾波處理，以及參與濾波處理情況下的中心頻率。

3.如權利要求1所述的綜合儀器，其特征在于，該綜合儀器進一步包括第二預選器；

第二預選器與上變頻模塊相連并且接入PXIe總線，第二預選器對上變頻模塊輸出的射頻信號進行濾波；控制平臺通過PXIe總線配置第二預選器參與或不參與射頻信號濾波處理，以及參與濾波處理情況下的中心頻率。

4.如權利要求1所述的綜合儀器，其特征在于，所述中頻數字化儀功能包括射頻頻譜儀功能；所述控制平臺進一步用于：

當選定所述數字化儀模塊處于射頻頻譜儀功能時，控制平臺通過PXIe總線啟動下變頻本振和下變頻模塊工作，配置下變頻本振的本振頻率在一個范圍內循環變化，從而實現掃頻功能；下變頻模塊具有多個中頻頻率IF，每個IF對應?一個帶寬，控制平臺配置下變頻模塊的IF，使得輸出給數字化儀模塊的信號在所需帶寬內；控制平臺通過PXIe總線配置數字化儀模塊直接從下變頻模塊接收中頻信號，由數字化儀模塊對中頻信號進行采集和存儲，然后通過PXIe總線將存儲的波形數據發送到控制平臺，由控制平臺完成頻譜分析過程。