[發明專利]一種多功能多參數測量數字中頻處理復用系統

有效

• 申請號: 201310187989.7
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN103259604A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 焦志超;張寧;李龍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04B10/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于微波毫米波綜合測試技術領域，尤其涉及一種多功能多參數測量數字中頻處理復用系統。

背景技術

在無線電測試中軟件無線電技術是研究熱點。在將射頻信號轉換到中頻后，利用軟件無線電技術將接收的模擬信號盡可能早地數字化，通過軟件來實現數字下變頻、抽取、濾波等數字信號處理。此技術在頻譜儀、接收機、矢量網絡分析儀、噪聲系數分析儀等通用臺式儀器中得到了應用。在無線電測試中往往需要測試頻譜、場強、噪聲系數、駐波比多個參數，這往往需要主控計算機、多臺通用測試儀器組成的無線電綜合測試平臺，或者是一臺無線電綜合監測儀器中采用多個測量模塊。一臺儀器或一個測量模塊只實現了單一參數或少量參數的測試。

現有的無線電系統綜合測試平臺框圖如圖1所示，它由主控計算機、控制電路和多臺通用測試儀器組成。根據主控計算機的控制命令，通過控制總線，采用總線測試、虛擬儀器等多種技術，選用不同的儀器組成專用的測試系統，以滿足無線電測試中頻譜、場強、噪聲系數、駐波比等各種參數的測量。

現有的接收機或頻譜儀等通用測試儀器中單通道中頻信號處理框圖如圖2所示，數字信號處理部分由高速DSP(Digital?Signal?Processing，數字信號處理)、FPGA(Field-Programmable?Gate?Array，即現場可編程門陣列)或ASIC器件完成。中頻信號經過數字混頻器和數控振蕩器(NCO)產生的正交本振信號相乘，產生I、Q兩路混頻信號，將感興趣的信號下變頻至零中頻。然后經過低通濾波器，濾除帶外信號，提取有用信號。經過采樣速率轉換，降低了采樣速率，以利于后續信號的處理。大抽取因子范圍提供了可設計成寬帶或窄帶數字信道的能力，并且提供了高的處理增益。通過對I、Q兩路信號的處理可以得到信號的幅度、頻率、相位信息。多通道中頻信號的處理需要額外增加并行處理的硬件資源。

目前，現有技術存在以下缺點：

1、綜合測試平臺構成復雜、體積大、靈活性差。

現有的測試儀器組成的綜合測試系統平臺需要根據具體的功能指標，選用不同的儀器組成專用的測試系統。這種系統構成復雜、靈活性差、操作繁瑣、可靠性差、成本昂貴、對測試人員要求高，不適應戰場技術保障。

2、通用測量儀器中頻處理模塊測試功能單一，或者為了增加測試功能需要較多的硬件資源，功耗大、成本高。

現有通用測量儀器采用軟件無線電技術，利用軟件實現測試功能。但數字信號處理模塊功能單一，一套數字信號處理模塊只針對單一或少量測量功能進行設計。為了增加測量功能需要增加硬件資源，使用高端的FPGA或ASIC芯片。而高檔的數子信號處理芯片資源豐富的同時存在價格昂貴、體積較大的缺點?，F有的數字信號處理流程難以用較少的硬件資源、較低的成本實現較多的測量功能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種多功能多參數測量數字中頻處理復用系統，旨在通過數字中頻處理模塊的復用技術，在不增加數字電路硬件資源的情況下實現多種測量功能，節省成本、降低功耗，實現了測量儀器的綜合化。

本發明是這樣實現的，一種多功能多參數測量數字中頻處理復用系統，包括抗混迭濾波器、A/D模塊、FPGA模塊和DSP模塊；

所述抗混迭濾波器通入中頻信號，用于對所述中頻信號進行濾波；

所述A/D模塊與所述抗混迭濾波器相連，用于對所述中頻信號進行轉換；

所述FPGA模塊與所述A/D模塊相連，用于對數字信號進行處理；

所述DSP模塊與所述FPGA模塊相連，用于對數字信號進行處理。

進一步地，還包括數字下變頻器；所述數字下變頻器在FPGA模塊中實現，將信號變換到零中頻，同時得到I、Q兩路正交信號。

進一步地，所述數字下變頻器包括混頻模塊和抽取濾波模塊；所述混頻模塊與AD輸入端相連，所述抽取濾波模塊與所述混頻模塊相連，所述抽取濾波模塊的抽取比參數根據分辨率帶寬要求來設置。

進一步地，所述混頻模塊包含NCO模塊、第一乘法器和第二乘法器；所述NCO模塊分別與所述第一乘法器、第二乘法器相連，用于產生正余弦波樣本值并分別與輸入數據在第一乘法器、第二乘法器里相乘，完成混頻。

進一步地，所述抽取濾波模塊包含第一CIC濾波器、第二CIC濾波器、第一HB濾波器、第二HB濾波器、第一FIR濾波器和第二FIR濾波器；