单通道射频信号采集回放系统技术方案

本发明专利技术公开了一种单通道射频信号采集回放系统，包括控制模块、本振单元、与控制模块相连的数据采集系统、信号回放系统、信号存储单元；数据采集系统包括依次相连的信号调理单元、下变频器、信号采集模块，信号回放系统包括依次相连的数模转换单元、频率扩展单元、功率放大单元，信号采集模块通过信号存储单元与数模转换单元相连，本振单元分别与下变频器、频率扩展单元相连。本发明专利技术将接收到的宽带射频信号进行模拟下变频，并可对变频后的模拟中频信号进行采样和数字存储，根据实际需求，系统可将存储的信号进行全真射频回放，也可进行信号软件回放和分析处理，实现了宽带信号的采集、存储、处理和回放等多种功能。

【技术实现步骤摘要】
单通道射频信号采集回放系统
本专利技术涉及射频
，特别是涉及一种单通道射频信号采集回放系统。
技术介绍
现代雷达设备、电子战设备和通信设备的工作制式多，功能复杂，完成整机的研发和功能检验需要许多次室内测试以及多次外场测试，但是，外场测试花费大，不易协调且受到天气和场地等诸多条件限制，实验数据非常宝贵。在测试过程中遇到的一些问题，只有通过场景重现才能测试解决，但外场测试环境条件具有唯一性，无法精确复现。鉴于上述情况，目前比较准确的做法是，将外场测试得到的数据及在测试过程中出现的设备问题记录下来，在需要时进行回放处理。因此亟需提供一种新型的单通道射频信号采集回放系统来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种单通道射频信号采集回放系统，通过对射频信号进行一系列变换，提高了雷达、电子战等装备测试及研发环境的真实性和使用的便利性。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种单通道射频信号采集回放系统，包括控制模块、本振单元、与控制模块相连的数据采集系统、信号回放系统、信号存储单元；数据采集系统包括依次相连的信号调理单元、下变频器、信号采集模块，信号回放系统包括依次相连的数模转换单元、频率扩展单元、功率放大单元，信号采集模块通过信号存储单元与数模转换单元相连，本振单元分别与下变频器、频率扩展单元相连。在本专利技术一个较佳实施例中，信号调理单元包括第一级衰减器、第一单刀双掷开关、第一功率放大器、第二功率放大器、第一带通滤波器、第二级衰减器、第二带通滤波器、第二单刀双掷开关，第一功率放大器、第二功率放大器、第一带通滤波器依次连接组成放大通道，第二级衰减器、第二带通滤波器依次连接组成衰减通道，第一级衰减器与第一单刀双掷开关的输入端相连，第一单刀双掷开关的输出端分别连接放大通道的第一功率放大器、衰减通道的第二级衰减器，放大通道的第一带通滤波器连接第二单刀双掷开关的输出端，衰减通道的第二带通滤波器连接第二单刀双掷开关的另一输出端。信号调理单元可以对输入射频信号进行滤波、放大和功率调理等处理，使其满足后级模块的需求。进一步的，第一级衰减器、第二级衰减器的最大衰减值为31.5dB。在本专利技术一个较佳实施例中，下变频器将宽带射频信号下变频为中频信号，输出的中频信号的中心频率为800MHz，由SMA-50K接口送入信号采集模块。在本专利技术一个较佳实施例中，信号采集模块与数模转换单元的采样率为2.5GSPS。在本专利技术一个较佳实施例中，信号存储单元包括可编程逻辑门阵列、通信接口，可编程逻辑门阵列由控制模块控制，通信接口方便用户对数据的转移和备份。在本专利技术一个较佳实施例中，本振单元为下变频器、频率扩展单元提供本地振荡信号，其输出的信号包括扫频振荡信号、点频振荡信号。在本专利技术一个较佳实施例中，所述单通道射频信号采集回放系统的工作频率范围为100MHz—18GHz，可处理的中频信号带宽为500MHz，最大磁盘存储容量为32TB。本专利技术的有益效果是：(1)通过对宽带射频信号的采集、存储、处理和回放，可以利用一次外场测试得到的数据，检验雷达、电子战等装备系统的各种性能，大大减少外场测试的次数，节省大量的资金、时间和人力资源；同时，在测试过程中出现的设备问题，可通过信号波形回放，精确复现测试场景，用于准确定位设备问题；(2)本专利技术还可以用于再现战场情况下的电磁环境，作为部队对演习进行分析总结的依据；可通过记录和回放雷达在电子干扰条件下的回波，使雷达工作于电子战条件下，就能够对操作手进行最为真实的抗干扰训练；可通过采集和回放目标特征波形，用于装备故障的快速排除。附图说明图1是本专利技术单通道射频信号采集回放系统一较佳实施例的结构框图；图2是所述信号调理单元的原理框图；图3是所述下变频器的原理框图；图4是所述信号回放系统的工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1，本专利技术实施例包括：一种单通道射频信号采集回放系统，包括控制模块、本振单元、与控制模块相连的数据采集系统、信号回放系统、信号存储单元；数据采集系统包括依次相连的信号调理单元、下变频器、信号采集模块，信号回放系统包括依次相连的数模转换单元、频率扩展单元、功率放大单元，信号采集模块通过信号存储单元与数模转换单元相连，本振单元分别与下变频器、频率扩展单元相连。所述单通道射频信号采集回放系统工作频率范围为100MHz～18GHz，可处理的中频信号带宽为500MHz，最大磁盘存储容量为32TB。数据采集系统是将宽带射频信号进行模拟下变频，并可对变频得到的模拟中频信号进行采样和数字存储的分析记录系统，同时支持数据处理和磁盘整理。下面对所述数据采集系统的子单元进行具体描述：请参阅图2，信号调理单元可以对输入射频信号进行滤波、放大和功率调理等处理，使其满足后级模块的需求，其包括第一级衰减器、第一单刀双掷开关、第一功率放大器、第二功率放大器、第一带通滤波器、第二级衰减器、第二带通滤波器、第二单刀双掷开关，第一功率放大器、第二功率放大器、第一带通滤波器依次连接组成放大通道，第二级衰减器、第二带通滤波器依次连接组成衰减通道，第一级衰减器与第一单刀双掷开关的输入端相连，第一单刀双掷开关的输出端分别连接放大通道的第一功率放大器、衰减通道的第二级衰减器，放大通道的第一带通滤波器连接第二单刀双掷开关的输出端，衰减通道的第二带通滤波器连接第二单刀双掷开关的另一输出端。为防止大功率信号进入系统后会损坏设备，第一级衰减器最大衰减值为31.5dB，可设置步进为1dB。第一单刀双掷开关为控制开关，可在两个通道之间进行切换，当输入信号小于-20dBm时信号由所述放大通道输出，每个功率放大器的放大值为20dB；当输入射频信号功率大于0dBm时，信号由所述衰减通道输出，第二级衰减器最大衰减值为31.5dB。请参阅图3，下变频器将宽带射频信号下变频为中频信号，并由外部供电，其中，下变频的中心频点及中频带宽可设置，该系统根据用户设置的参数自适应的进行滤波及下变频。功率调理后的射频信号经变频通道的下变频后，再通过中频放大滤波器组得到一路中心频率为800MHz的中频信号，并由SMA-50K接口送入信号采集模块。本振单元为下变频器提供本地振荡信号，可输出多路扫频及点频振荡信号。信号采集模块的作用是将下变频器输出的模拟中频信号转换为数字信号，方便进行数据存储和后续处理。信号采集的过程由控制模块控制，采样后的数据储到信号存储单元中。信号采集模块的采样率为2.5GSPS，数据采集位宽为12bit。信号存储单元采用可编程逻辑门阵列，由控制模块控制，为方便用户对数据的转移和备份，信号存储单元还提供通信接口，通信接口可采用USB3.0接口、LAN接口，方便与外围设备通信。数据存储的格式为标准的数据文件格式，文件名包含信号存储的时间信息、信号长度信息等重要参数，方便日后直接选择调用文件。所述控制模块通过控制系统和平台软件使用户可方便地对信号存储单元的数字信号进行读取、处理等操作；同时，系统软件还具备磁盘清理功能，对于存储区中的数据文件，当数据快存满时系统会给出清理磁盘的提醒信息，方便用户进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单通道射频信号采集回放系统，其特征在于，包括控制模块、本振单元、与控制模块相连的数据采集系统、信号回放系统、信号存储单元；数据采集系统包括依次相连的信号调理单元、下变频器、信号采集模块，信号回放系统包括依次相连的数模转换单元、频率扩展单元、功率放大单元，信号采集模块通过信号存储单元与数模转换单元相连，本振单元分别与下变频器、频率扩展单元相连。

【技术特征摘要】
1.一种单通道射频信号采集回放系统，其特征在于，包括控制模块、本振单元、与控制模块相连的数据采集系统、信号回放系统、信号存储单元；数据采集系统包括依次相连的信号调理单元、下变频器、信号采集模块，信号回放系统包括依次相连的数模转换单元、频率扩展单元、功率放大单元，信号采集模块通过信号存储单元与数模转换单元相连，本振单元分别与下变频器、频率扩展单元相连。2.根据权利要求1所述的单通道射频信号采集回放系统，其特征在于，信号调理单元包括第一级衰减器、第一单刀双掷开关、第一功率放大器、第二功率放大器、第一带通滤波器、第二级衰减器、第二带通滤波器、第二单刀双掷开关，第一功率放大器、第二功率放大器、第一带通滤波器依次连接组成放大通道，第二级衰减器、第二带通滤波器依次连接组成衰减通道，第一级衰减器与第一单刀双掷开关的输入端相连，第一单刀双掷开关的输出端分别连接放大通道的第一功率放大器、衰减通道的第二级衰减器，放大通道的第一带通滤波器连...

【专利技术属性】
技术研发人员：高祥，
申请(专利权)人：成都玖锦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51