[實用新型]基于FPGA和計算機相結合的信號分析儀

有效

• 申請號: 201320015862.2
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN203149576U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 姚琪;趙峰;章晨;王佶梁;張鑫
• 申請（專利權）人: 上海倍益酷電子科技有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術領域

本實用新型涉及信號分析領域，特別是涉及一種基于FPGA和計算機相結合的信號分析儀。?

背景技術

由于信號分析的需要，現有各類信號分析儀，用于對各種信號進行分析。?

例如，在申請號為200520074911.5的中國專利文獻中，公開了一種信號分析儀，該信號分析儀由信號調理器和筆記本電腦組成。在線測試信號送入模擬信號調理電路、數字信號調理電路、編碼器信號調理電路,分別經數據采集卡輸至筆記本電腦中。該信號分析儀使用LabVIEW的數據采集編程程序，將在線測試、動態信號分析、多通道數據記錄和復現、高速模擬數據存儲和復現、高速數字數據存儲和復現五種功能集于一身。?

又例如，在申請號為201110366872.6的中國專利文獻中，公開了一種矢量信號分析儀。該矢量信號分析儀通過射頻前端分路模塊將接收到的信號分為至少兩路，并分別對每一路信號進行射頻/微波處理以及模數變換，再由數字信號處理模塊分別對各個信號進行頻譜分析或者信號解調分析，從而實現同時進行頻譜測量功能和信號解調分析功能。?

然而，隨著因特網、多媒體和無線通訊技術的發展，用戶對無線通信中大數據量傳輸的要求越來越高，導致對無線通信中的帶寬提出更高的要求。由于分析帶寬要求的提高，現有信號分析儀產品已經難于滿足實際的要求，于是需要具有更高分析帶寬、且同時又滿足動態范圍大的苛刻要求的產品。?

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種基于FPGA和計算機相結合的信號分析儀，以實現對無線通信中各種信號的分析。?

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種基于FPGA和計算機相結合的信號分析儀，其至少包括：?

將天線接入的信號進行模數轉換的信號采集單元；?

與所述信號采集單元相連接且用于將所述信號采集單元輸出的數字信號進行預處理的FPGA處理單元；?

與所述FPGA處理單元相連接且用于對所述FPGA處理單元輸出的信號進行分析的計算機。?

優選地，所述FPGA處理單元通過FMC接口連接信號采集單元。?

優選地，所述FPGA處理單元通過PCI-E接口連接所述計算機。?

優選地，所述FPGA處理單元包括：?

與所述信號采集單元連接且用于控制所述信號采集單元的模數控制單元；?

存儲單元；?

與所述模數控制單元及存儲單元連接且控制所述存儲單元的數據寫入及讀出的存儲控制單元；?

與所述存儲控制單元及計算機連接的計算機控制單元。?

優選地，所述計算機包括采用Matlab進行信號分析的計算機。?

優選地，所述信號采集單元包括能采集LTE、WLAN、WIFI、Bluetooth、及WiMAX中的一種或多種通信信號的信號采集單元。?

如上所述，本實用新型的基于FPGA和計算機相結合的信號分析儀建立在完全可重構硬件架構和X86PC架構混合的平臺之上，采用大容量高性能的Xilinx?Virtex6系列的FPGA，可以滿足不斷變化的無線通信升級換代的要求，又可以保證分析平臺的快速搭建，通過在標準的FMC接口上擴展不同的信號采集單元，可以完整覆蓋各頻段的無線通信標準與應用，如LTE，WLAN，WIFI，Bluetooth，WiMAX，滿足不同場合的信號分析需求；信號采集單元的射頻采樣頻率范圍是100MHz到5GHz，最高采樣率可達5Gsps，數據位寬可達12bit；可以連續采集8GB信號數據緩存到存儲單元中；計算機通過PCI-E接口讀取緩存在存儲單元中的數據。大量連續的信號存儲在高速的固態硬盤（SSD）上，以滿足高帶寬的要求；計算機運行MATLAB軟件對采集到的信號進行分析，如頻譜分析，時域分析，調制域分析等典型應用。?

附圖說明

圖1顯示為本實用新型的基于FPGA和計算機相結合的信號分析儀示意圖。?

元件標號說明?

1?????信號分析儀?

11????信號采集單元?

12????FPGA處理單元?

13????計算機?

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。?