一种无线电信号存储与回放装置制造方法及图纸

本说明书实施例提供一种无线电信号存储与回放装置，包括：射频前端、AD数据采集模块、FPGA处理器、DDR3存储芯片、数字对讲机、上位机；射频前端用于通过天线接收待分析信号，并对待分析信号进行放大、滤波、混频处理中的至少一种处理，以得到中频信号；AD数据采集模块用于将中频信号进行采样，FPGA处理器用于对采样数据进行数字移频、频谱计算、数字解调、存储与回放控制、触发信号识别与触发处理中的至少一种处理，以及在收到上位机的指令时将处理中产生的数据上传至上位机；DDR3存储芯片用于对数据进行分类存储。数据进行分类存储。数据进行分类存储。

【技术实现步骤摘要】
一种无线电信号存储与回放装置


[0001]本说明书涉及无线电监测领域，特别涉及一种无线电信号存储与回放装置。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，无线通信在国家安全保障和国民生活保障方面发挥越来越重要的作用，而无线电信号存储与回放装置用于对无线电信号进行搜索、测量、分析、识别，以及对辐射源的测向和定位，是无线通信技术的重要组成部分。随着无线电环境越来越复杂，监测系统的灵敏度、稳定性、小型化、带宽和分析速度等相关技术指标也需要随之升级，特别的是增加了一些离线分析的应用场景。
[0003]因此，希望提供一种无线电信号存储与回放装置的频谱分析装置、方法及存储介质，可以实现通过FPGA处理器对数据源分类存储管理、对异常信号识别存储、对回放速率进行匹配，丰富无线电信号的离线分析功能。

技术实现思路

[0004]本说明书一个或多个实施例提供一种无线电信号存储与回放装置，包括：射频前端、AD数据采集模块、FPGA处理器、DDR3存储芯片、数字对讲机、上位机；所述射频前端与所述AD数据采集模块通讯连接，所述射频前端用于通过天线接收待分析信号，并对所述待分析信号进行放大、滤波、混频处理中的至少一种处理，所述以得到中频信号；所述 AD数据采集模块与所述FPGA处理器通讯连接，所述AD数据采集模块用于将所述中频信号进行采样，并将得到的采样数据上传至所述 FPGA处理器；所述FPGA处理器分别与所述DDR3存储芯片、所述上位机、所述数字对讲机通讯连接，所述FPGA处理器用于对所述采样数据进行数字移频、频谱计算、数字解调、存储与回放控制、触发信号识别与触发处理中的至少一种处理，以及在收到所述上位机的指令时将处理中产生的数据上传至所述上位机；所述DDR3存储芯片用于基于所述 FPGA处理器下发的指令，将所述FPGA处理器收到的数据进行分类存储，以及作为所述FPGA处理器回放数据时的数据源；所述数字对讲机与所述FPGA处理器通讯连接，所述数字对讲机用于与所述FPGA处理器进行数据交互，以接收各个频道下的声音信号；所述上位机用于运行人机交互软件，并基于所述运行人机交互软件获取用户指令，以及向所述FPGA处理器下发所述用户指令，以及基于所述处理中产生的数据显示频谱信息。
[0005]在一些实施例中，所述FPGA处理器包括数字移频控制模块、数据源选择模块、数字信号处理模块、存储与回放控制模块；所述数字移频控制模块分别与存储与回放控制模块、数据源选择模块通讯连接，所述存储与回放控制模块分别与所述数据源选择模块、所述数字信号处理模块通讯连接；所述数据源选择模块与所述数字信号处理模块通讯连接。
[0006]一些实施例中，所述数字信号处理模块包括：数字滤波器、FFT单元、检波单元、数字解调单元；所述数字滤波器分别与所述数字解调单元、FFT单元通讯连接，所FFT单元与检波单元通讯连接。
[0007]一些实施例中，所述无线电信号存储与回放装置的采样工作模式包括实时采样工
作模式和记录回放工作模式。
[0008]一些实施例中，所述实时采样工作模式基于以下方式实现：
[0009]所述AD数据采集模块将实时采样数据通过所述FPGA处理器的所述数字移频控制模块，传递至所述数据源选择模块；所述数据源选择模块将收到的所述实时采样数据传递至所述FPGA处理器的数字滤波器；所述数字滤波器将收到的所述实时采样数据分别传递至所述FFT单元、所述数字解调单元，以对所述实时采样数据分别进行窄带滤波、数字解调、频谱计算和数字检波操作；所述数字解调单元及所述检波单元分别将处理完的数据传递至所述数字对讲机进行播放或所述上位机进行实时频谱显示。
[0010]一些实施例中，所述记录回放工作模式基于数据源的不同分为原始IQ数据记录回放和窄带IQ数据记录回放。
[0011]一些实施例中，所述原始IQ数据记录回放基于以下方式实现：
[0012]所述AD数据采集模块将实时采样数据通过所述FPGA处理器的所述数字移频控制模块传递至所述存储与回放控制模块；所述存储与回放控制模块对所述实时采样数据进行异常信号识别、数据打包、接口协议转换处理中的至少一种，并将处理后的数据传递至DDR3存储芯片进行保存；进行数据回放时，所述存储与回放控制模块按照所述上位机设定的所需数据量从所述DDR3存储芯片中读取数据，并进行数据速率匹配，使回放数据匹配所述实时采样数据的速率并发送至数字信号处理模块进行处理；所述数字信号处理模将处理完的数据分别传递至所述数字对讲机进行播放或所述上位机进行实时频谱显示。
[0013]一些实施例中，所述窄带IQ数据记录回放基于以下方式实现：
[0014]所述AD数据采集模块将实时采样数据依次通过所述FPGA处理器的所述数字移频控制模块、所述数据源选择模块传递至所述数字信号处理模块的所述数字滤波器；其中，所述数字滤波器包含若干滤波单元且每个所述滤波单元的抽取率不同；所述数字滤波器对收到的数据进行处理后输出不同带宽的窄带IQ数据，所述窄带IQ数据的带宽范围为 2kHz
‑
160MHz；所述数字滤波器再将所述各档的窄带IQ数据发送至所述存储与回放控制模块进行异常信号识别、数据打包、接口协议转换处理中的至少一种处理；所述存储与回放控制模块将处理后的数据发送至所述DDR3存储芯片进行存储；进行数据回放时，所述存储与回放控制模块按照所述上位机设定的所需数据量从所述DDR3存储芯片读取数据，并进行数据速率匹配，使回放数据匹配所述实时采样的所述窄带IQ 数据的速率并发送至数字信号处理模块进行处理；所述数字信号处理模将处理完的数据分别传递至所述数字对讲机进行播放或所述上位机进行实时频谱显示。
[0015]一些实施例中，所述存储与回放控制模块的工作模式包括常规模式；
[0016]在所述常规模式下，所述无线电信号存储与回放装置配配置为执行以下操作：
[0017]基于所述上位机获取用户设置的存储参数，所述存储参数包括存储数据源、存储起点、存储长度；所述FPGA处理器基于所述存储参数将收到的所述采样数据存储至所述DDR3存储芯片；在所述存储长度满足后，所述FPGA处理器产生存储完成信号，并以中断方式通知所述上位机；其中，上述存储过程的执行次数不小于1，且每次存储过程的执行，所述上位机均有对应的文件记录存储设置；在进行数据回放时，基于所述上位机确定进行回放的数据源；
[0018]基于所述FPGA处理器控制回放数据量和回放速度，以模拟真实采样数据；基于所
述FPGA处理器对回放数据进行处理，并将处理完的数据分别传递至所述数字对讲机进行播放或所述上位机进行实时频谱显示。
[0019]一些实施例中，所述存储与回放控制模块的工作模式包括触发模式；
[0020]在所述触发模式下，所述无线电信号存储与回放装置被配置为执行以下操作：
[0021]在存储前，基于所述上位机获取触发参数、存储参数，所述触发参数包括触发超前数据量、触发阈值；所述存储参数包括存储起点、存储长度；存储时，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线电信号存储与回放装置，其特征在于，包括：射频前端、AD数据采集模块、FPGA处理器、DDR3存储芯片、数字对讲机、上位机；所述射频前端与所述AD数据采集模块通讯连接，所述射频前端用于通过天线接收待分析信号，并对所述待分析信号进行放大、滤波、混频处理中的至少一种处理，所述以得到中频信号；所述AD数据采集模块与所述FPGA处理器通讯连接，所述AD数据采集模块用于将所述中频信号进行采样，并将得到的采样数据上传至所述FPGA处理器；所述FPGA处理器分别与所述DDR3存储芯片、所述上位机、所述数字对讲机通讯连接，所述FPGA处理器用于对所述采样数据进行数字移频、频谱计算、数字解调、存储与回放控制、触发信号识别与触发处理中的至少一种处理，以及在收到所述上位机的指令时将处理中产生的数据上传至所述上位机；所述DDR3存储芯片用于基于所述FPGA处理器下发的指令，将所述FPGA处理器收到的数据进行分类存储，以及作为所述FPGA处理器回放数据时的数据源；所述数字对讲机与所述FPGA处理器通讯连接，所述数字对讲机用于与所述FPGA处理器进行数据交互，以接收各个频道下的声音信号；所述上位机用于运行人机交互软件，并基于所述运行人机交互软件获取用户指令，以及向所述FPGA处理器下发所述用户指令，以及基于所述处理中产生的数据显示频谱信息。2.根据权利要求1所述的无线电信号存储与回放装置，其特征在于，所述FPGA处理器包括数字移频控制模块、数据源选择模块、数字信号处理模块、存储与回放控制模块；所述数字移频控制模块分别与存储与回放控制模块、数据源选择模块通讯连接，所述存储与回放控制模块分别与所述数据源选择模块、所述数字信号处理模块通讯连接；所述数据源选择模块与所述数字信号处理模块通讯连接。3.根据权利要求2所述的无线电信号存储与回放装置，其特征在于，所述数字信号处理模块包括：数字滤波器、FFT单元、检波单元、数字解调单元；所述数字滤波器分别与所述数字解调单元、FFT单元通讯连接，所FFT单元与检波单元通讯连接。4.根据权利要求3所述的无线电信号存储与回放装置，其特征在于，所述无线电信号存储与回放装置的采样工作模式包括实时采样工作模式和记录回放工作模式。5.根据权利要求4所述的无线电信号存储与回放装置，其特征在于，所述实时采样工作模式基于以下方式实现：所述AD数据采集模块将实时采样数据通过所述FPGA处理器的所述数字移频控制模块，传递至所述数据源选择模块；所述数据源选择模块将收到的所述实时采样数据传递至所述FPGA处理器的数字滤波器；所述数字滤波器将收到的所述实时采样数据分别传递至所述FFT单元、所述数字解调单元，以对所述实时采样数据分别进行窄带滤波、数字解调、频谱计算和数字检波操作；所述数字解调单元及所述检波单元分别将处理完的数据传递至所述数字对讲机进行播放或所述上位机进行实时频谱显示。6.根据权利要求4所述的无线电信号存储与回放装置，其特征在于，所述记录回放工作
模式基于数据源的不同分为原始IQ数据记录回放和窄带IQ数据记录回放。7.根据权利要求6所述的无线电信号存储与回放装置，其特征在于，所述原始IQ数据记录回放基于以下方式实现：所述AD数据采集模块将实时采样数据通过所述FPGA处理器的所述数字移频控制模块传递至所述存储与回放控制模块；所述存储与回放控制模块对所述实时采样数据进行异常信号识别、数据打包、接口协议转换处理中的至少一种，并将处理后的数据传递至DDR3存储芯片进行保存；进行数据回放时，所述存储与回放控制模块按照所述上位机设定的所需数据量从所述DDR3存储芯片中读取数据，并进行数据速率匹配，使回放数据匹配所述实时采样数据的速率并发送至数字信号处理模块进行处理；所述数字信号处理模将处理完的数据分别传递至所述数字对讲机进行播放或所述上位机进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈富强，张艳辉，闫培树，凌智，霍岳恒，窦晓洋，孟维良，张陆峰，徐文慧，陈继武，尚晓华，张光云，陈玮玮，刘冬，
申请(专利权)人：成都德辰博睿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：