[發(fā)明專利]時域和頻域綜合測試裝置

有效

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• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN103837739A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋云衢;呂華平
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇綠揚電子儀器集團有限公司
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R13/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測試裝置，尤其涉及一種電子測量儀器領(lǐng)域的時域、頻域綜合測試裝置。

背景技術(shù)

電子測量儀器領(lǐng)域需一種既有示波器功能觀測中低頻信號，又有頻譜分析儀功能觀測高頻信號。滿足時域、頻域綜合測試需求且性價比高的測試設(shè)備，它能快速獲取時域、頻域波形及相關(guān)參數(shù)指標(biāo)，來準(zhǔn)確判斷設(shè)備工作狀態(tài)的正常與否，并將這些測試數(shù)據(jù)生成測試文本進(jìn)入計算機交互管理體系。美國TEK公司2011年最新推出的MDO4000混合域示波器，同時具備時域、頻域、時頻域等多域波形測試功能。MDO4?000突破了時域和頻域間的障礙，它從根本上改變了RF設(shè)計調(diào)試，在RF設(shè)計調(diào)試中，工程師需要將頻域中的事件與引起這些事件的時域現(xiàn)象關(guān)聯(lián)起來，混合信號示波器（MSO）如同是嵌入式設(shè)計測試的標(biāo)準(zhǔn)工具。混合域示波器將成為需求日益增加的帶有RF功能設(shè)計的新標(biāo)準(zhǔn)。為突破國外技術(shù)壁壘，國內(nèi)需研制一種時域頻域綜合測試的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種時域和頻域綜合測試裝置，其能為用戶有選擇的擴展測試功能，同時可觀測時域和頻域信號。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：其包括前端信號鏈、采樣及成像模塊、數(shù)據(jù)交換模塊、主控模塊、顯示及用戶交互模塊、接口及擴展模塊、電源模塊、頻譜分析模塊、RF程控調(diào)理模塊，前端信號鏈通過采樣及成像模塊與數(shù)據(jù)交換模塊通信，RF程控調(diào)理模塊通過頻譜分析模塊與主控模塊通信，數(shù)據(jù)交換模塊分別與主控模塊、顯示及用戶交互模塊、接口及擴展模塊、電源模塊電連接。

本系統(tǒng)采用模塊化的思路設(shè)計實現(xiàn)。信號接入示波器后，首先進(jìn)入前端信號鏈，對信號進(jìn)行衰減、放大、濾波等環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換為符合ADC輸入要求的信號，送入采樣及成像模塊。后者是整個系統(tǒng)的核心模塊，其功能是通過ADC將信號量化取樣轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，將數(shù)字信號存儲并通過數(shù)字熒光成像引擎轉(zhuǎn)換為波形圖像輸出。每個模塊可以接受兩個通道的數(shù)據(jù)處理，因此系統(tǒng)共需要兩個同樣的采樣及成像模塊。兩個模塊的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)交換模塊匯總并輸出至顯示及用戶交互模塊，向用戶呈現(xiàn)出波形圖像。該過程由主控計算機控制，主控計算機的控制指令和數(shù)據(jù)亦通過數(shù)據(jù)交換模塊傳達(dá)給采樣及成像模塊。RF信號接入RF通道后，經(jīng)RF程控調(diào)理電路、頻譜分析模塊，模塊的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)交換模塊匯總并輸出至顯示及用戶交互模塊，向用戶呈現(xiàn)出頻譜分析圖像，電源模塊為系統(tǒng)提供可靠穩(wěn)定的電源。

前端信號鏈包括轉(zhuǎn)換開關(guān)、阻抗轉(zhuǎn)換器、程控衰減器、程控衰減模塊、程控增益模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器，模擬輸入信號連接轉(zhuǎn)換開關(guān)后分別通過阻抗轉(zhuǎn)換器、程控衰減器處理，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與程控衰減模塊連接，程控衰減模塊與程控增益模塊電連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器分別與程控衰減模塊、程控增益模塊電連接。

采樣及成像模塊包括雙通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器、DDR2-SDRAM存儲器模組、QDR2-SRAM存儲器、加密協(xié)議芯片、FPGA模塊，雙通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器、DDR2-SDRAM存儲器模組、QDR2-SRAM存儲器、加密協(xié)議芯片分別與FPGA模塊電連接。FPGA模塊包括采樣控制器、存儲管理器、高速數(shù)字熒光波形成像引擎、串化/解串器、隨機數(shù)生成器、加密選件管理器，采樣控制器通過存儲管理器與高速數(shù)字熒光波形成像引擎電連接，高速數(shù)字熒光波形成像引擎分別連接串化/解串器、QDR2-SRAM存儲器、波形運算處理器，采樣控制器連接觸發(fā)控制器，存儲管理器分別連接存儲控制器、FFT引擎，存儲控制器與DDR2-SDRAM存儲器模組連接，串化/解串器連接指令解碼器，隨機數(shù)生成器與加密選件管理器電連接，加密選件管理器與加密協(xié)議芯片電連接。

數(shù)據(jù)交換模塊包括串行化/解串行單元、數(shù)據(jù)交換單元、指令解析器、視頻圖像疊加單元、PCI總線橋，串行化/解串行單元分別與數(shù)據(jù)交換單元、指令解析器電連接，數(shù)據(jù)交換單元、指令解析器分別與PCI總線橋電連接，數(shù)據(jù)交換單元與視頻圖像疊加單元電連接。

頻譜分析模塊包括衰減器、低通濾波器、混頻器、中頻濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理及交換系統(tǒng)、可變本振發(fā)生器，衰減器通過低通濾波器連接混頻器，混頻器依次通過中頻濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)處理及交換系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)處理及交換系統(tǒng)通過可變本振發(fā)生器反饋回混頻器。