一种宽带多功能信号采集分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种宽带多功能信号采集分析系统，具体涉及宽带示波器技术领域，包括模拟输入及射频变换模块、信号处理及数据分析模块、信号高速存储及回放模块和系统控制及用户接口模块。本发明专利技术通过利用信号高速存储及回放模块根据用户要求完成相应信号的实时存储，或者根据用户要求，将实验、测试过程中存储的信号回放给用户，供用户处理及分析，系统控制及用户接口模块实现宽带示波器与用户交互的人机界面，使用户可以通过系统控制及用户接口模块的图形界面实现各种测试条件、系统参数的设定，与现有技术相比，用户可以自定义信号进行测试并且支持用户自定义数据分析，以满足用户的使用需求。的使用需求。的使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带多功能信号采集分析系统


[0001]本专利技术涉及宽带示波器
，具体涉及一种宽带多功能信号采集分析系统。

技术介绍

[0002]宽带示波器是一种用于电子与通信
的仪器。利用示波器可以查看各种不一样信号幅度随时间变化的波形曲线，并且还可以用它测试各种不一样的电量，比如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。示波器是一种用处十分广泛的电子测量仪器。能把人眼看不到的电信号变换成可视化图像，便于研究各种电现象的变化过程。模拟示波器使用模拟电路(激光器，基于电子枪)电子枪向屏幕发射电子，通过焦点发射电子，形成电子束，并击中屏幕。屏幕的内表面涂有荧光物质，这样电子束打中的点就会发出光来。数字示波器则是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器的工作原理是通过模拟变换器(adc)将测量的电压转换工作。数字示波器捕获波形的一系列样本值并存储样本值，存储限制是为了确定累积样本值是否能够描述波形。
[0003]现有技术中的示波器所具备的测量功能较少，只能够显示各种信号幅度随时间变化的波形曲线，无法根据用户自定义的信号进行测试和连接，从而难以满足人们日益增长的使用需求。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种宽带多功能信号采集分析系统，通过利用拟输入及射频变换模块完成对输入模拟信号的功率调整、频率变换、滤波、模数转换ADC，利用信号处理及数据分析模块对数字信号进行时域
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频域联合分析，或者根据用户要求，进行定制化的数据分析及信号特性测试，利用信号高速存储及回放模块根据用户要求完成相应信号的实时存储，或者根据用户要求，将实验、测试过程中存储的信号回放给用户，供用户处理及分析，系统控制及用户接口模块实现宽带示波器与用户交互的人机界面，使用户可以通过系统控制及用户接口模块的图形界面实现各种测试条件、系统参数的设定，以解决现有技术中由于无法功能单一导致的无法根据用户自定义的信号进行测试和连接的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种宽带多功能信号采集分析系统，包括模拟输入及射频变换模块、信号处理及数据分析模块、信号高速存储及回放模块和系统控制及用户接口模块，所述模拟输入及射频变换模块输出端与信号处理及数据分析模块和信号高速存储及回放模块的输入端相连接，所述信号处理及数据分析模块的输出端与信号高速存储及回放模块的输入端相连接，所述系统控制及用户接口模块的连接端与模拟输入及射频变换模块、信号处理及数据分析模块、信号高速存储及回放模块的连接端相连接；
[0006]所述模拟输入及射频变换模块用于接收用户输入的模拟信号，在系统控制及用户接口模块的控制下，完成对输入模拟信号的功率调整、频率变换、滤波、模数转换ADC，并将模数转换ADC后的数字信号提供给信号处理及数据分析模块和信号高速存储及回放模块；
[0007]所述信号处理及数据分析模块用于模拟输入及射频变换模块提供的数字信号，或者是信号高速存储及回放模块存储的数字信号，在系统控制及用户接口模块的控制下，对数字信号进行时域
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频域联合分析，或者根据用户要求，进行定制化的数据分析及信号特性测试，并将分析测试结果发送给系统控制及用户接口模块进行显示；
[0008]所述信号高速存储及回放模块用于接收模拟输入及射频变换模块提供的数字信号，在系统控制及用户接口模块的控制下，根据用户要求完成相应信号的实时存储，或者根据用户要求，将实验、测试过程中存储的信号回放给用户，供用户处理及分析；
[0009]所述系统控制及用户接口模块用于实现宽带示波器与用户交互的人机界面，使用户可以通过系统控制及用户接口模块的图形界面实现各种测试条件、系统参数的设定，实现对模拟输入及射频变换模块、信号处理及数据分析模块、信号高速存储及回放模块这三个模块的控制及管理，实现不同的功能设置，完成用户设定的测试，试验，同时，系统控制及用户接口模块也读取模拟输入及射频变换模块、信号处理及数据分析模块和信号高速存储及回放模块的工作状态信息，并通过图形界面的形式显示给用户。
[0010]进一步地，所述模拟输入及射频变换模块包括一个微波模块和一个模数转换ADC芯片，所述模数转换ADC芯片采用FMC子卡形式，所述模数转换ADC芯片具备下变频及滤波功能，所述模数转换ADC芯片的采样率为2.6Gsps，所述模数转换ADC芯片的输入为1路信号。
[0011]进一步地，所述模拟输入及射频变换模块的前端输入配有功率限幅器，所述功率限幅器选用的为宽带功率限幅器。
[0012]进一步地，所述信号处理及数据分析模块包括信号处理功能块、用户定制功能块、控制及对外接口功能块，所述信号处理功能块是用于信号处理及数据分析模块的核心功能块并将这些分析结果发送给用户定制功能块或者控制及对外接口功能块，所述用户定制功能块由客户根据需要，提供基于输入信号或信号处理结果的定制化分析功能，所述控制及对外接口功能块用于实现整个信号处理及数据分析模块与系统控制及用户接口模块的数据交互、控制信息等的传输，实现用户参数设置，分析结果上传的功能。
[0013]进一步地，所述信号处理及数据分析模块由一块标准6U VPX通用FPGA模块板卡实现，所述FPGA处理板卡具备2个FMC扩展插槽和1个XMC扩展插槽，其中，1个FMC扩展插槽用于适配模数转换ADC芯片的FMC子卡。
[0014]进一步地，所述信号高速存储及回放模块由一块标准6U VPX的通用板卡和一块标准6U VPX大容量存储介质板卡实现，所述信号高速存储及回放模块包括主控管理模块和大容量存储介质模块，所述主控管理模块具备数据存储功能，可将接口卡上的光纤总线数据以及网口数据转发至存储模块，写入存储介质中，并可以读出存储介质中的数据进行传输和导出，所述主控管理模块主要功能在一张标准6U VPX的通用板卡上实现；所述大容量存储介质模块采用最新的88SE9485接口控制器，采用VPX总线，支持PCIe高速接口。
[0015]进一步地，所述系统控制及用户接口模块通过一张标准CPCI工控机主控板卡组成。
[0016]进一步地，所述模拟输入及射频变换模块、信号处理及数据分析模块、信号高速存储及回放模块和系统控制及用户接口模块被集成在一台嵌入式机箱中，该机箱采用220V市电供电，该机箱为标准工控机箱。
[0017]本专利技术具有如下优点：
[0018]1、本专利技术通过利用模拟输入及射频变换模块完成对输入模拟信号的功率调整、频率变换、滤波、模数转换ADC，利用信号处理及数据分析模块对数字信号进行时域
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频域联合分析，或者根据用户要求，进行定制化的数据分析及信号特性测试，利用信号高速存储及回放模块根据用户要求完成相应信号的实时存储，或者根据用户要求，将实验、测试过程中存储的信号回放给用户，供用户处理及分析，系统控制及用户接口模块实现宽带示波器与用户交互的人机界面，使用户可以通过系统控制及用户接口模块的图形界面实现各种测试条件、系统参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带多功能信号采集分析系统，其特征在于：包括模拟输入及射频变换模块(1)、信号处理及数据分析模块(2)、信号高速存储及回放模块(3)和系统控制及用户接口模块(4)，所述模拟输入及射频变换模块(1)输出端与信号处理及数据分析模块(2)和信号高速存储及回放模块(3)的输入端相连接，所述信号处理及数据分析模块(2)的输出端与信号高速存储及回放模块(3)的输入端相连接，所述系统控制及用户接口模块(4)的连接端与模拟输入及射频变换模块(1)、信号处理及数据分析模块(2)、信号高速存储及回放模块(3)的连接端相连接；所述模拟输入及射频变换模块(1)用于接收用户输入的模拟信号，在系统控制及用户接口模块(4)的控制下，完成对输入模拟信号的功率调整、频率变换、滤波、模数转换ADC，并将模数转换ADC后的数字信号提供给信号处理及数据分析模块(2)和信号高速存储及回放模块(3)；所述信号处理及数据分析模块(2)用于接收模拟输入及射频变换模块(1)提供的数字信号或者是信号高速存储及回放模块(3)存储的数字信号，在系统控制及用户接口模块(4)的控制下，对数字信号进行时域
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频域联合分析，或者根据用户要求，进行定制化的数据分析及信号特性测试，并将分析测试结果发送给系统控制及用户接口模块(4)进行显示；所述信号高速存储及回放模块(3)用于接收模拟输入及射频变换模块(1)提供的数字信号，在系统控制及用户接口模块(4)的控制下，根据用户要求完成相应信号的实时存储，或者根据用户要求，将实验、测试过程中存储的信号回放给用户，供用户处理及分析；所述系统控制及用户接口模块(4)用于实现宽带示波器与用户交互的人机界面，使用户可以通过系统控制及用户接口模块(4)的图形界面实现各种测试条件、系统参数的设定，实现对模拟输入及射频变换模块(1)、信号处理及数据分析模块(2)、信号高速存储及回放模块(3)这三个模块的控制及管理，实现不同的功能设置，完成用户设定的测试，试验，同时，系统控制及用户接口模块(4)也读取模拟输入及射频变换模块(1)、信号处理及数据分析模块(2)和信号高速存储及回放模块(3)的工作状态信息，并通过图形界面的形式显示给用户。2.根据权利要求1所述的一种宽带多功能信号采集分析系统，其特征在于：所述模拟输入及射频变换模块(1)包括一个微波模块和一个模数转换ADC芯片，所述模数转换ADC芯片采用FMC子卡形式，所述模数转换ADC芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑川，周康成，殷科军，邓虹波，
申请(专利权)人：上海泛腾电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：