【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频测量，特别是涉及一种基于zynq异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统。
技术介绍
1、目前射频信号的测量设备常见的包括频谱仪、矢量网络分析仪、信号源，可以通过它们辅助射频电路的设计。传统的测量仪器厂商会按照功能制作成独立的台式仪器，也有部分厂商提供集成了这三种仪器功能的综合测量仪器，但是这些设备多数采用分立式结构，体积大，每台设备的价格昂贵以及后期的维护成本极高。这对于那些小型企业，以及有教学需求或者设计需求的单位是一项高额的成本支出，在无大规模资金投入的话很难组建一个完整的测试平台。另外，射频技术的发展和高校教育的普及，越来越多的人对射频领域的知识感兴趣，个人微型实验室兴起，拓展了室外使用场景。要设计一款集成了如此多测量功能的综合测量仪器，其内部处理器必须具有低功耗、体积小、强大的数据处理能力以及数据传输功能，对于zynq soc，它将微处理器与fpga结合在一起极大的提高了系统集成度、缩小了体积、降低了功耗，可以满足这类仪器的控制要求。另外射频链路的搭建也是这类综合测量仪器的关键点，捷变射频收发器作为一种可以通过程序控制修改和搭建射频链路的平台，符合多种方式测量信号的需求，并且成本低。随着射频技术和5g通信的发展，射频微波器件的市场越来越广阔，这类用于测试射频信号的综合测量仪器或系统市场广阔，降低综合测量仪器成本、缩小仪器体积，满足室外使用需求是势在必行的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于zynq异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统，以实
2、台上集成网络分析仪、频谱仪和信号源的功能，可以用于测量射频、微波信号的s参数、幅值、相位、驻波比、史密斯圆图和频谱，发射一定频率范围的信号，提高测量设备效率，减小综合测量仪器体积，降低微波、射频技术发展成本。
3、为实现上述目的，本专利技术提供如下方案：
4、一种基于zynq异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统，所述的综合测量系统包括：矢量网络分析仪、
5、频谱分析仪、信号源、射频信号分离装置；
6、所述的zynq异构平台包括但不限于zynq芯片及其外围电路，zynq与射频捷变收发器之间通过信号线连接，
7、zynq芯片包含ps端和pl端，ps端对应arm核，pl端对应fpga；
8、所述的射频捷变收发器包括但不限于ad9361，包含发射链路和接收链路，支持程序控制修改、搭建射频链
9、路，具有两个发送端口和两个接收端口；
10、所述矢量网络分析仪，有两个端口，用于测量信号s参数、幅值、相位、驻波比以及斯密斯圆图。
11、所述频谱分析仪用于测量信号频谱。
12、所述信号源用于产生功率范围-60dbm到0dbm信号或者产生调制信号。
13、所述测量和发射的信号频率范围80mhz到6ghz。
14、所述的矢量网络分析仪包括矢量网络分析仪平台、矢量网络分析仪模块，信号分离装置；
15、所述的矢量网络分析仪平台与所述的矢量网络分析仪模块之间通过网口连接，所述的信号分离装置与所述
16、的矢量网络分析仪平台通过无线连接；
17、所述的矢量网络分析仪平台是基于qt加c++编写的软件，提供可视化控制界面，以tcp通信的方式向矢量
18、网络分析仪模块发送指令和接收数据，将接收的数据以曲线或图形化方式显示；
19、可选的，接收的数据显示的格式可以是s参数、幅值、相位、驻波比或斯密斯原图；
20、可选的，所述的s参数可以是s11、s21、s22或s12；
21、所述的矢量网络分析仪模块用于设置射频捷变收发器相关参数，发送、采集和处理射频链路的数据，并将
22、处理后的数据通过网口转发给矢量网络分析仪平台；
23、所述的射频链路包含发射链路和接收链路，由信号分离装置与射频捷变收发器的端口对接构成；
24、所述的信号分离装置用于分配射频捷变收发器的发射信号和接收信号。
25、所述的频谱分析仪包含频谱分析仪平台和频谱分析仪模块；
26、所述的频谱分析平台通过网口与频谱分析仪模块连接；
27、所述的频谱分析仪平台基于qt加c++编写的软件，提供图形化界面用于设置测量参数、向频谱分析仪模块
28、发送指令和接收数据，并将接收数据以曲线的形式显示；
29、所述的接收数据是测量信号的频谱；
30、所述的频谱分析仪模块用于设置射频捷变收发器的相关参数，接收和处理射频捷变收发器的adc采样数据，
31、并转发给频谱分析仪平台。
32、所述的信号源包含信号源平台和信号源模块；
33、所述的信号源平台与信号源模块通过网口连接；
34、所述的信号源平台基于qt加c++编写的软件，提供可视化图形界面用于设置关于信号源输出的相关参数，
35、向信号源模块发送指令；
36、所述的信号源模块接收来自信号源平台的指令，控制射频捷变收发器的发射链路输出目标信号。
37、可选的，所述目标信号可以是单频率信号或者调制信号。
38、所述的信号分离装置包括射频电路和无线控制电路；
39、所述的射频电路与无线控制电路通过控制线连接
40、所述的射频电路包含0ghz到6ghz耦合线结构的宽带耦合器，多个一切二的射频开关芯片，六个个射频连
41、接器端口；
42、所述的无线控制电路包含esp32控制芯片及其外围电路和电源适配电路，所述esp32控制芯片集成有无线
43、模组，通过wifi信号与矢量网络分析仪平台连接，通过控制线与射频开关芯片连接，接收来自矢量网
44、络分析仪平台的指令，根据指令控制射频开关芯片切换射频通道；
45、所述的esp32控制芯片包括freertos操作系统；
46、所述的矢量网络分析仪模块包括ps端的矢量网络分析仪控制程序和矢量网络分析仪数字逻辑电路；
47、所述的ps端矢量网络分析仪控制程序用于读取pl端矢量网络分析仪数字电路处理完的的数据，添加协议
48、帧，向矢量网络分析仪平台转发数据；
49、所述的矢量网络分析仪数字逻辑电路集成在zynq的pl端，由vivado软件综合hdl工程中的矢量网络分
50、析仪程序模块生成的，包含生成配置信息ip核、spi配置ip核和数据处理ip核。
51、所述的生成配置信息ip核用于计算射频捷变收发器的相关寄存器值，完成射频捷变收发器的初始化；
52、所述spi配置ip核通过pl端引脚与射频捷变收发器连接并且基于spi协议实现zynq与射频捷变收发器
53、之间的通信；
54、所述的数据处理ip核用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于ZYNQ异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统，其特征在于，所述的测量系统包括：矢量网络分析仪、频谱分析仪、信号源、射频信号分离装置；
2.根据权利要求1所述的一种基于ZYNQ异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统其特征在于所述的矢量网络分析仪包括矢量网络分析仪平台、矢量网络分析仪模块，信号分离装置；
3.根据权利要求1所述的一种基于ZYNQ异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统其特征在于所述的频谱分析仪包含频谱分析仪平台和频谱分析仪模块；
4.根据权利要求1所述的一种基于ZYNQ异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统其特征在于所述的信号源包含信号源平台和信号源模块；
5.根据权利要求2所述的一种基于ZYNQ异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统其特征在于所述的信号分离装置包括射频电路和无线控制电路；
6.根据权利要求2所述的一种基于ZYNQ异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统其特征在于所述的矢量网络分析仪模块包括PS端的矢量网络分析仪控制程序和矢量网络分析仪数字逻辑电路；
7.根据权利要求3所
8.根据权利要求4所述的一种基于ZYNQ异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统其特征在于所述的信号源模块包括PS端信号源控制程序和信号源数字逻辑电路；
9.根据权利要求1所述的一种基于ZYNQ异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统其特征在于所述的矢量网络分析仪平台、频谱分析仪平台和信号源平台编写在同一个软件中，软件登录界面中可以选择进入不同平台；
...【技术特征摘要】
1.一种基于zynq异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统，其特征在于，所述的测量系统包括：矢量网络分析仪、频谱分析仪、信号源、射频信号分离装置；
2.根据权利要求1所述的一种基于zynq异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统其特征在于所述的矢量网络分析仪包括矢量网络分析仪平台、矢量网络分析仪模块，信号分离装置；
3.根据权利要求1所述的一种基于zynq异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统其特征在于所述的频谱分析仪包含频谱分析仪平台和频谱分析仪模块；
4.根据权利要求1所述的一种基于zynq异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统其特征在于所述的信号源包含信号源平台和信号源模块；
5.根据权利要求2所述的一种基于zynq异构平台和射频捷变收发器的综合测量系统其特征在于所述的信号分离装置包括射频电路和...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅涛，姜湖，黄日声，莫航，唐上力，黄玉兰，杨文凯，陆婉月，杨宇航，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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