实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的系统、方法、装置、处理器及其存储介质制造方法及图纸

技术编号:31985464 阅读:25 留言:0更新日期:2022-01-20 02:05
本发明专利技术涉及一种实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的系统,包括:射频变频单元;宽带滤波器单元滤除镜像频率;高速ADC单元对中频宽带信号进行数字量化;FPGA信号处理单元提供DSP处理逻辑;主控单元;网络传输接口;中心服务器实现同步节拍信号发起及控制;同步信号接口;参考时钟单元产生高精度的精准时钟;本振单元产生不同的混频本振信号。本发明专利技术还涉及一种实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。采用了本发明专利技术的实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的系统、方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质,充分利用网络带宽,减少网络传输冲突,提高了无线信号采集效率。提高了无线信号采集效率。提高了无线信号采集效率。

【技术实现步骤摘要】
实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的系统、方法、装置、处理器及其存储介质


[0001]本专利技术涉及宽带无线信号自动化领域,尤其涉及宽带无线信号自动化采集及传输领域,具体是指一种实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的系统、方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]通用信号分析仪均具备宽带信号采集并网络传输的能力,操作场景为信号分析仪通过射频缆线连接待测设备,通过千兆网卡连接至局域网络,网络中存在远程控制主机,主机通过发送SCPI指令设置分析仪的频点、参考电平或采样时长等参数,每次设置需要一个单独的SCPI指令操作,耗时较长,待参数配置完毕后再发送SCPI数据请求指令,完成IQ数据的网络传输。上述操作流程均由远程控制主机发起,通过编写脚本逐条运行,交互频繁,操作时间长,如果应用于流水线等产线场景,效率极低。本专利技术将参数设置脚本放置于FPGA中执行,配备有网络中心服务器,该服务器提供数据缓存池及节拍信号,保证信号采集端在统一的步调下执行,具有操作时刻可控、运行效率高、系统带宽使用率高的特点,完全满足产线测试效率要求高,测试范例固定的特定需求。另外,本专利技术采用硬件功率校准技术,将海量校准数据预先缓存至FPGA的DDR外设,实现功率实时补偿。为进一步提高频谱分析速度,FFT等数据分析操作也作为选件在FPGA中实现。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点,提供了一种满足效率高、采样率高、适用范围较为广泛的实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的系统、方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。
[0004]为了实现上述目的,本专利技术的实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的系统、方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质如下:
[0005]该实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的系统,其主要特点是,所述的系统包括:
[0006]射频变频单元,用于实现不同频点的射频信号变频转换至固定中频输出;
[0007]宽带滤波器单元,与所述的射频变频单元相连接,用于对中频信号进行滤波,滤除镜像频率,并实现高速ADC单元前端抗混叠;
[0008]高速ADC单元,与所述的宽带滤波器单元相连接,用于对中频宽带信号进行数字量化,将量化信号传输至FPGA信号处理单元进行后续DSP处理;
[0009]FPGA信号处理单元,与所述的高速ADC单元相连接,用于提供DSP处理逻辑;
[0010]主控单元,与所述的FPGA信号处理单元相连接,用于进行硬件初始化及控制,传输网络数据,采集并上传数据;
[0011]网络传输接口,与所述的主控单元相连接,用于通过网络传输指令及数据;
[0012]中心服务器,接收端与所述的网络传输接口相连接,输出端与FPGA信号处理单元相连接,用于上传和存储采集设备数据,实现同步节拍信号发起及控制;
[0013]同步信号接口,与所述的中心服务器相连接,用于实现系统的定时同步信号的传递;
[0014]参考时钟单元,接收端与所述的同步信号接口相连接,输出端与高速ADC单元和FPGA信号处理单元相连接,用于对高精度时钟进行锁相,产生高精度的精准时钟,为本振单元及FPGA信号处理单元提供参考时钟;
[0015]本振单元,接收端与所述的参考时钟单元相连接,输出端与射频变频单元相连接,用于通过小数分频,产生不同的混频本振信号。
[0016]较佳地,所述的FPGA信号处理单元包括:
[0017]逻辑控制状态机,用于根据参数配合外部触发激励信号执行状态跳转;
[0018]控制寄存器,与所述的逻辑控制状态机相连接,用于配置当前工作参数和操作流程;
[0019]脚本存储器,与所述的逻辑控制状态机相连接,包括正本和副本,用于支持选择并执行其中一个脚本;
[0020]外设控制接口,与所述的逻辑控制状态机相连接,用于按照脚本语义进行外设的配置和操作;
[0021]数据通道,与所述的逻辑控制状态机相连接,用于根据外部触发信号指引,执行数据缓存或回传操作;
[0022]外部触发激励信号接口,与所述的逻辑控制状态机相连接,用于对数据波形进行整形及计数,并产生特定事件。
[0023]较佳地,所述的射频变频单元的前端通过开关形成两路预处理通道,其中一路预处理通道采用数控衰减器,处理大功率信号,对大信号进行功率衰减;另外一路预处理通道采用固定增益低噪放,处理小信号通路。
[0024]较佳地,所述的射频变频单元采用有源混频器,频率范围覆盖10MHz至8GHz,中频频点为307.2MHz。
[0025]较佳地,所述的高速ADC单元包含DDC及半带滤波数字信号处理链路,具有不同的信号处理模式。
[0026]该利用上述系统实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的方法,其主要特点是,所述的方法包括以下步骤:
[0027](1)射频变频单元对射频信号进行变频处理,通过宽带滤波器单元进行抗混叠处理;
[0028](2)高速ADC单元进行高速采样;
[0029](3)FPGA信号处理单元与高速ADC单元进行通信,将并行数据传递至后端DSP单元进行处理;
[0030](4)对采集到的高速并行数据进行滤波,将滤波后的数据传递至响应滤波器,进行宽带内均衡,补偿幅频响应;
[0031](5)FPGA信号处理单元接收外部节拍信号,在触发时刻缓存处理完毕的数据;
[0032](6)上位机根据硬件中断信号请求IQ数据,通过网络传输将连续IQ的数据传输至
服务端;
[0033](7)服务端响应IQ数据网络传输请求,并将数据缓存至资源池。
[0034]较佳地,所述的步骤(5)还包括以下步骤:
[0035]FPGA信号处理单元产生中断信号,根据全局节拍信号定时进行网络数据传输。
[0036]该用于实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的装置,其主要特点是,所述的装置包括:
[0037]处理器,被配置成执行计算机可执行指令;
[0038]存储器,存储一个或多个计算机可执行指令,所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时,实现上述的实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的方法的各个步骤。
[0039]该用于实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的处理器,其主要特点是,所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令,所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时,实现上述的实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的方法的各个步骤。
[0040]该计算机可读存储介质,其主要特点是,其上存储有计算机程序,所述的计算机程序可被处理器执行以实现上述的实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的方法的各个步骤。
[0041]采用了本专利技术的实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的系统、方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质,采用网络架构,采集和测量分离。具体为数据集中缓存、数据采集节点分布式部署,同时保证采集节点设置的灵活本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的系统,其特征在于,所述的系统包括:射频变频单元,用于实现不同频点的射频信号变频转换至固定中频输出;宽带滤波器单元,与所述的射频变频单元相连接,用于对中频信号进行滤波,滤除镜像频率,并实现高速ADC单元前端抗混叠;高速ADC单元,与所述的宽带滤波器单元相连接,用于对中频宽带信号进行数字量化,将量化信号传输至FPGA信号处理单元进行后续DSP处理;FPGA信号处理单元,与所述的高速ADC单元相连接,用于提供DSP处理逻辑;主控单元,与所述的FPGA信号处理单元相连接,用于进行硬件初始化及控制,传输网络数据,采集并上传数据;网络传输接口,与所述的主控单元相连接,用于通过网络传输指令及数据;中心服务器,接收端与所述的网络传输接口相连接,输出端与FPGA信号处理单元相连接,用于上传和存储采集设备数据,实现同步节拍信号发起及控制;同步信号接口,与所述的中心服务器相连接,用于实现系统的定时同步信号的传递;参考时钟单元,接收端与所述的同步信号接口相连接,输出端与高速ADC单元和FPGA信号处理单元相连接,用于对高精度时钟进行锁相,产生高精度的精准时钟,为本振单元及FPGA信号处理单元提供参考时钟;本振单元,接收端与所述的参考时钟单元相连接,输出端与射频变频单元相连接,用于通过小数分频,产生不同的混频本振信号。2.根据权利要求1所述的实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的系统,其特征在于,所述的FPGA信号处理单元包括:逻辑控制状态机,用于根据参数配合外部触发激励信号执行状态跳转;控制寄存器,与所述的逻辑控制状态机相连接,用于配置当前工作参数和操作流程;脚本存储器,与所述的逻辑控制状态机相连接,包括正本和副本,用于支持选择并执行其中一个脚本;外设控制接口,与所述的逻辑控制状态机相连接,用于按照脚本语义进行外设的配置和操作;数据通道,与所述的逻辑控制状态机相连接,用于根据外部触发信号指引,执行数据缓存或回传操作;外部触发激励信号接口,与所述的逻辑控制状态机相连接,用于对数据波形进行整形及计数,并产生特定事件。3.根据权利要求1所述的实现自动化超宽带无线信号采集传输处理的系统,其特征在于,所述的射频变频单元的前端通过开关形成两路预处理通道,其中一路预处理通道采用数控衰减器,处理大功率信号,对大信号进行功...

【专利技术属性】
技术研发人员:李广兴
申请(专利权)人:上海创远仪器技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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