一种实时监测多路信号的设备制造技术

一种实时监测多路信号的设备，包括多路射频信号接收通道单元、多路电源电压测试单元、数字信号处理单元、频率合成单元，多路射频信号接收通道单元将接收的射频信号，经过预处理，发送到数字信号处理单元，多路电源电压测试单元将接收的电源电压，经过AD数字采集处理，发送到数字信号处理单元，数字信号处理单元处理接收的各类信号，频率合成单元向多路射频信号接收通道单元提供变频所需的本振信号。频信号接收通道单元提供变频所需的本振信号。频信号接收通道单元提供变频所需的本振信号。

【技术实现步骤摘要】
一种实时监测多路信号的设备


[0001]本技术属于信号处理
，具体涉及一种监测技术。

技术介绍

[0002]通信技术、仪器仪表、测试技术以及其它相关技术的发展，对监测设备提出了更高、更全的需求，需要监测设备的测量精度更高、频率分辨更准确、测试范围更广、功能更齐全，实时性好、低功耗、小型化、单元化、功能化的多路、多种测试类型的实时监测专用设备暂时还未见发布。

技术实现思路

[0003]本技术为了解决现有技术存在的问题，提出了一种实时监测多路信号的设备，为了实现上述目的，本技术采用了以下技术方案。
[0004]设备包括多路射频信号接收通道单元、多路电源电压测试单元、数字信号处理单元、频率合成单元，多路射频信号接收通道单元将接收的射频信号，经过预处理，发送到数字信号处理单元，多路电源电压测试单元将接收的电源电压，经过AD数字采集处理，发送到数字信号处理单元，数字信号处理单元处理接收的各类信号，频率合成单元向多路射频信号接收通道单元提供变频所需的本振信号。
[0005]多路射频信号接收通道单元包括开关滤波通道电路、自检信号产生电路、时钟信号产生电路，开关滤波通道电路包括高速开关和不同波段的滤波器、混频器、带通滤波器、放大器，通过开关切换选择，将接收的多路射频信号分选入不同通道，采用超外差原理，经过下变频、滤波、放大处理，产生中频信号，自检信号产生电路包括滤波器、功分器、放大器、倍频器、滤波器、放大器、开关，产生多路自检信号，检测自身故障，时钟信号产生电路包括放大器、倍频器、滤波器，经过倍频、滤波、放大处理，产生多路时钟信号，发送到数字信号处理单元。
[0006]多路电源电压测试单元包括开关、电阻网络、AD单元，对接收的多路电源电压做采集测试。
[0007]数字信号处理单元接收多路射频信号接收通道单元发送的射频信号，经过AD采样数字采样处理，实时分析信号的频率、相位噪声、功率、杂散指标，整合多路电源电压测试单元发送的数据。
[0008]进一步的，数字信号处理单元通过FPGA对采样后的数字信号做下变频、抽取、FFT处理，对不同频段的信号做幅度校准补偿，对不同温度环境下的测试数值做温度校准补偿。
[0009]本技术的有益效果：单元模块化设计，可靠性高，可以监测信号的数量多、种类多，可以监测信号的指标多，实现了相位噪声、功率、频率、杂散指标的实时测量，精度好、准确度高、温度范围宽。
附图说明
[0010]图1是20路实时信号监测设备原理框图，图2是20路实时信号监测设备开关滤波通道框图，图3是20路实时信号监测设备自检信号产生电路原理框图，图4是20路实时信号监测设备时钟信号产生电路原理框图，图5是20路实时信号监测设备电源电压测试单元电路原理框图，图6是20路实时信号监测设备数字信号处理单元电路原理框图，图7是20路实时信号监测设备频率合成单元电路原理框图。
具体实施方式
[0011]以下结合附图，以20路为例，对本技术的技术方案做具体的说明。
[0012]20路实时信号监测设备整体工作原理如图1所示，由20路射频信号接收通道单元、20路电源电压测试单元、频率合成单元、数字信号处理单元组成。
[0013]接收过程分为两部分：20路射频信号接收通道单元接收射频信号， 20路电源电压测试单元接收电源电压，控制命令和同步信号送入数字信号处理单元，转换命令后控制20路射频信号接收通道单元和20路电源电压测试单元。
[0014]20路射频信号通过开关滤波电路进行频率预选，预选后的信号进入不同的通道，和频率合成单元产生的不同本振信号进行混频，混频后通过滤波、放大等信号处理，输入数字信号处理单元。
[0015]数字信号处理单元通过高速AD采样数据，对采样后的数据进行数字下变频至基带信号，通过抽取、FFT等进行信号分析，实现对20路信号的频率、相位噪声、功率、杂散等指标的实时测试。
[0016]20路电源电压测试单元通过开关将20路不同数值电压切换到AD输入的不同通道，AD针对输入的电压值进行采集，数字比较处理后，得到20路电源电压的初始值，再和校准表比对调整，得到精确测量值，通过SPI接口输出给数字信号处理单元，整合所有测试数值，一起输出。
[0017]开关滤波通道电路如图2所示，将输入的射频信号分选进入不同通道，根据输入射频信号不同频段选择混频或直通。
[0018]高频段信号和频率合成单元输出的不同本振信号进行混频，变成低频段信号，经过滤波后和直通的低频段信号通过开关切换，一起进入接收通道单元主通道，经过滤波器滤除杂散信号、程控衰减器和可变增益放大器调节通道的动态范围，通过耦合器一路发送到数字信号处理单元，耦合端将信号输出检波比较后，作为接收通道单元通道电路的BIT。
[0019]20路射频信号接收通道单元的自检信号产生电路如图3所示，用于产生自检信号BIT，当设备开机自检时，送入20路射频信号接收通道单元，检测通道工作是否正常。
[0020]向自检信号产生电路输入100MHz信号，经过功分器，一路输出自检信号1、一路输出倍频，将倍频后的信号功分两路，经过不同的滤波器，选择不同的倍频信号，放大输出自检信号2和自检信号3。
[0021]自检信号产生电路在非自检状态时，切断自检信号产生电路的电源，不产生自检信号，不影响20路射频信号接收通道单元的正常接收功能。
[0022]20路射频信号接收通道单元的时钟信号产生电路如图4所示，通过开关切换内、外100MHz参考输入，经过功分，一路送入自检电路，一路送入频率合成单元，一路经过倍频、滤
波、放大，得到稳定、低杂散的时钟信号，送入数字信号处理单元，做为数字信号处理单元所需的全局时钟。
[0023]20路电源电压测试单元电路如图5所示，输入的20路电压通过开关进入不同的电阻网路，分压达到AD 能够采样的范围内，经过AD采样后，由FPGA 进行数字处理。
[0024]电源监测单元通过 SPI控制总线和数字处理单元的FPGA交互，将电压测试值上传至数字处理单元的FPGA，通过光口、网口等其他方式输出数值，作为独立电源电压测试设备。
[0025]数字信号处理单元电路如图6所示，射频信号经过20路射频信号接收通道单元处理后，输入数字信号处理单元的ADC，时钟信号产生电路产生的时钟通过数字信号处理单元内部的时钟分配芯片，产生各种ADC、FPGA、DSP所需要的时钟。
[0026]ADC采样后，将采样数据提供给FPGA，用于数字下变频DDC、FFT、控制逻辑和接口协议的实现，用DSP辅助FPGA完成相关的处理和控制。
[0027]频率合成单元如图7所示，将时钟信号产生的低噪声、高稳定度的100MHz信号，经过放大、功分后，输出两路100MHz信号，一路经过倍频、滤波、放大、低通滤波后，输出本振信号1，一路经过放大器，将信号幅度放大到梳状谱发生器要求的功率、梳状谱发生器产生梳状谱信号、滤波器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时监测多路信号的设备，其特征在于，包括：多路射频信号接收通道单元、多路电源电压测试单元、数字信号处理单元、频率合成单元，多路射频信号接收通道单元将接收的射频信号，经过预处理，发送到数字信号处理单元，多路电源电压测试单元将接收的电源电压，经过AD数字采集处理，发送到数字信号处理单元，数字信号处理单元处理接收的各类信号，频率合成单元向多路射频信号接收通道单元提供变频所需的本振信号。2.根据权利要求1所述的实时监测多路信号的设备，其特征在于，所述多路射频信号接收通道单元，包括：开关滤波通道电路、自检信号产生电路、时钟信号产生电路，开关滤波通道电路包括高速开关和不同波段的滤波器、混频器、带通滤波器、放大器，通过开关切换选择，将接收的多路射频信号分选入不同通道，采用超外差原理，经过下变频、滤波、放大处理，产生中频信号，自检信号产生电路包括滤波器、功分器、放大器、倍频器、滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯飞，卢晨，钱张宏，张明珠，
申请(专利权)人：南京国睿安泰信科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：