[發(fā)明專利]一種基于PXIe合成儀器架構(gòu)的射頻和微波綜合儀器

有效

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• 申請日: 2011-12-01
• 公開（公告）號: CN102497237A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王石記;史浩;劉金川;智國寧;馮偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天測控技術(shù)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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻/微波儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于PXIe合成儀器架構(gòu)的射頻和微波綜合儀器。

背景技術(shù)

當今自動測試系統(tǒng)中最大的問題不是在新裝備的自動測試系統(tǒng)中吸納先進技術(shù)使其達到更高測試性能，而是對已有的和新的自動測試系統(tǒng)在20多年或更長壽命周期的管理問題。

武器系統(tǒng)的更新和管理，延長了武器系統(tǒng)的壽命，可能是20年或更長，這要求自動測試系統(tǒng)也可以在這么長的時間內(nèi)對其進行保障。武器系統(tǒng)持續(xù)的過時管理問題的費用相對來說是有保證的，但是要為現(xiàn)有的測試系統(tǒng)提供大筆費用就困難的多。因此，為了防止以后出現(xiàn)同樣的問題，現(xiàn)在就必須解決未來的自動測試系統(tǒng)過時管理問題。

目前國內(nèi)的自動測試系統(tǒng)和國外早期的自動測試系統(tǒng)中大量采用專門的設(shè)計電路完成武器系統(tǒng)的測試保障工作，這些測試儀器很快在技術(shù)上就過時了，因為無法獲得備件，保障工作越來越困難，而且維修費用也越來越高。

目前，合成儀器是一種較好的技術(shù)解決途徑，合成儀器的發(fā)展是對傳統(tǒng)的單一儀器的補充，人們可以選擇不同的合成儀器部件以滿足所需儀器性能方面的要求，以避免設(shè)備技術(shù)過時問題。由于合成儀器的信號發(fā)生和信號處理等通過與硬件平臺無關(guān)的軟件程序來完成，通過下載新程序或更新驅(qū)動程序就可以改變或擴充儀器的性能。當出現(xiàn)技術(shù)過時問題時，采用通用的編程標準如IVI可以很容易地過渡到替代的硬件和軟件上。隨著個人計算機的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)處理能力加強了，費用降低了。A/D和D/A轉(zhuǎn)換器也已商品化，并且轉(zhuǎn)換速度和分辨率逐年提高。這些都為合成儀器提供有力的技術(shù)支撐。

PXIe是新一代測試總線，具有更小的體積和更高的性能，因此，具有PXIe架構(gòu)的合成儀器能夠解決通信/雷達電子裝備測試系統(tǒng)小型化外，還具有更低的成本和更高的機動性能。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于PXIe合成儀器架構(gòu)的射頻/微波綜合儀器，通過共用處理模塊，以解決通信/雷達電子裝備測試系統(tǒng)的小型化，滿足新一代自動測試系統(tǒng)的需求。

為達到上述目的，該方案是這樣實現(xiàn)的：

一種基于PXIe合成儀器架構(gòu)的射頻和微波綜合儀器，該綜合儀器包括控制平臺、PXIe系統(tǒng)控制器、數(shù)字化儀模塊、信號發(fā)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(tǒng)控制器接入PXIe總線，數(shù)字化儀模塊、信號發(fā)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(shù)字化儀模塊以及合成儀器硬件接口與信號發(fā)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(shù)字化儀模塊，上變頻模塊連接上變頻本振和信號發(fā)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(tǒng)控制器，用于將控制平臺的信息編譯為符合PXIe總線協(xié)議的數(shù)據(jù)在PXIe總線上傳輸，解析從PXIe總線上獲取的數(shù)據(jù)并發(fā)送給控制平臺；

信號發(fā)生器模塊通過選定作為任意波形發(fā)生器或基帶信號發(fā)生器；該信號發(fā)生器模塊包括兩個信號產(chǎn)生通道，在作為任意波發(fā)生器時，采用任意一個信號產(chǎn)生通道，根據(jù)來自PXIe總線的配置信息產(chǎn)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(fā)生器時，根據(jù)來自PXIe總線的配置信息，兩個信號產(chǎn)生通道產(chǎn)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(fā)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(fā)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(fā)送給數(shù)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(shù)字化儀模塊通過選定作為時域數(shù)字化儀或中頻數(shù)字化儀，該數(shù)字化儀模塊根據(jù)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(yīng)的處理，然后發(fā)送給控制平臺；

控制平臺，用于根據(jù)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(shù)字化儀功能：控制平臺通過PXIe總線配置數(shù)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(shù)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(jié)果發(fā)送到控制平臺；

當選定中頻數(shù)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(shù)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(jié)果發(fā)送到控制平臺；