使用频率掩模触发的幅度鉴别制造技术

本发明专利技术涉及使用频率掩模触发的幅度鉴别。提供了一种具有频率选择性幅度鉴别能力的频率掩模触发，用于在输入信号的选定频率分量没有达到期望的功率级时进行触发。表示输入信号的数字数据的帧被变换成具有至少一个频率窗口的频谱，每个频率窗口都具有功率幅度值。每个功率幅度值都与上部参考功率级和下部参考功率级做比较。当任何频率窗口中的功率幅度值高于下部参考功率级并且低于上部参考功率级达指定的持续时间时，就生成触发信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测试和测量仪器，且更具体地涉及在频域中使用的触发器。
技术介绍
例如可从Beaverton，Oregon 的 Tektronix 公司获得的 RSA6100 系列和 RSA3400系列的实时频谱分析仪对RF信号进行实时触发、捕捉和分析。与传统的扫频频谱分析仪 不同，这些仪器对数据的无缝块(seamless blocks of data)进行捕捉，以便于不遗漏或丢失数据。这些仪器具有对发生在频域中的事件进行触发的能力。这种被称为“频率掩模 触发(frequency mask trigger)，，的能力被描述于第5,103,402号美国专利中。该频率掩模 触发对由仪器的接收机系统提供的实时数据的频谱进行计算，并随后将频谱与由用户定 义的频率掩模做比较。当频谱违反(violate)频率掩模时，生成导致表示接收到的RF信 号的数据的无缝块被存储的触发信号，其包括触发事件和紧接在触发事件之前和紧接在 触发事件之后发生的事。频率掩模触发用这种方式来等待单个特定频谱事件的发生。
技术实现思路
在某些情况下，用户可能想要在RF信号的选定频率分量存在但没有达到期望的 功率级(power level)时进行触发。因为常规的频率掩模触发不能基于信号的幅度范围对 触发信号进行限定(qualify)，所以它不能检测到这种情况。也就是说，它不能对存在的 但幅度过低的RF信号与根本不存在的信号加以区分。期望的是一种具有频率选择性幅度鉴别(amplitude discrimination)能力的频率掩模触发。因此，本专利技术的实施例提供了一种具有频率选择性幅度鉴别能力的频率掩模触 发，用于在输入信号的选定频率分量没有达到期望的功率级时进行触发。表示输入信号 的数字数据的帧被变换成具有至少一个频率窗口(frequency bin)的频谱，每个频率窗口都 具有功率幅度值。每个功率幅度值都与上部(upper)参考功率级和下部(lower)参考功率 级做比较。当任何频率窗口中的功率幅度值高于下部参考功率级并且低于上部参考功率 级达指定的持续时间时，就生成触发信号。当与所附权利要求和附图一起阅读下面的详细描述时，本专利技术的目的、优点和 其他新颖特征是显而易见的。附图说明图1阐述了实时频谱分析仪的简化的、高等级(high-level)的框图。图2阐述了根据本专利技术实施例的触发生成器的简化的、高等级的框图。图3描述了根据本专利技术实施例的应用到信号频谱的用户定义的频率掩模。具体实施例方式现在参考图1，示出了具有用于接收射频(RF)输入信号的输入处理器20的实 时频谱分析仪10。输入处理器20包括可选的镜像抑制滤波器(image rejectfilter)22， 其后跟随使用本地振荡器(LO) 26将滤波后的输入信号转换成中频(IF)信号的混频器 (mixer) 24。镜像抑制滤波器22可以使用低通滤波器、带通滤波器或者高通滤波器来实 现。IF信号通过带通滤波器28并随后被输入到模-数(A/D)转换器30以为进一步处理 提供数字信号。为了实时处理，为了显示在监视器34上，诸如以第4,870,348号美国专 利中所描述的谱图(spectrogram)的形式，数字信号被输入到数字信号处理器(DSP) 32。 数字信号也输入到采集(acquisition)存储器36和触发生成器40。在一些实施例中，采集 存储器36可以使用环形存储器(circular memory)来实现。当触发生成器40检测到触发 事件时，生成导致采集存储器36对来自数字信号的数字数据的无缝块进行存储的触发信 号，以用于DSP32的后续处理或者用于为了非实时的后处理而卸载至另一个处理器(未 示出)。现在参考图2，示出了具有频率选择性幅度鉴别能力的根据本专利技术的实施例的 触发生成器40，该生成器具有用于对表示数字信号的数字数据进行存储的循环缓冲器 (circulating buffer) 42。在一个实施例中，循环缓冲器42可以被实现为采集存储器36的 一部分。在另一个实施例中，循环缓冲器42可以被实现为单独的存储器。数字数据 的帧被从循环缓冲器42中读出并被诸如Blackman-Harris窗那样的加窗函数(windowing function) 44加窗(window)。使用离散傅里叶变换(dFT) 46将被加窗的帧转换成频域，以 产生具有至少一个频率窗口的频谱，其中每个频率窗口都具有功率幅度值。每个功率幅 度值被输入到下部幅度掩模比较逻辑48以与存储在下部幅度掩模存储器50中的相关联的 下部参考功率级做比较，并且也被输入到上部幅度掩模比较逻辑52以与存储在上部幅度 掩模存储器54中的相关联的上部参考功率级做比较。下部幅度掩模比较逻辑48的输出 和上部幅度掩模比较逻辑52的输出都被输入到持续时间逻辑56中。现在参考图3，为每个频率窗口指定的下部参考功率级62和上部参考功率级64 限定了频率掩模60。在操作中，频率选择性幅度鉴别功能是通过查找这样的情况完成 的其中频谱66的任何功率幅度值超过相关联的下部参考功率级但不超过相关联的上部 参考功率级，如位置68所示，也就是说，下部幅度掩模比较逻辑48的输出为“真”并 且上部幅度掩模比较逻辑52的输出为“假”。如果在数字数据的一个帧中，功率幅度值 超过相关联的下部参考功率级而没有超过相关联的上部参考功率级，并且随后在数字数 据的恰好下一帧中超过了上部参考功率级，那么功率幅度值就不是真正地没有达到上部 参考功率级，它只是在数字数据的第一帧期间没有达到。如果在数字数据的一个帧中功 率幅度值曾经高于下部参考功率级并随后在数字数据的后续帧中低于下部参考功率级， 那么也会发现相同的情况。为了避免在这种条件下错误的触发，持续时间逻辑56仅仅在 逻辑条件存在达特定数目的数字数据的帧(表示为持续时间)时才生成触发信号。如果 该条件存在达至少指定的持续时间，那么就生成触发信号。如果该条件并没有存在达指 定的持续时间，那么就不生成触发信号。在本专利技术的替换实施例中，当频谱66的任何功率幅度值不在相关联的下部参考 功率级与相关联的上部参考功率级之间时可以生成触发信号。在另一替换实施例中，如果逻辑条件存在达小于指定的持续时间，可以生成触发信号。在各种实施例中，上部和下部参考功率级和持续时间可以由用户或由标准来指定。为了提供实时触发，触发生成处理必须足够快以便跟上数字信号流。上述实施例使用离散傅里叶变换将时域信号转换成频谱。可替换地，可以使用 诸如Hartley变换或者chirp-Z变换那样的其他变换。此外，可以使用诸如包括有限脉冲 响应滤波器和连续时间模拟滤波器的并行滤波器集合(bank)那样的非基于变换的技术。虽然本专利技术尤其具有频谱分析仪的应用，但是响应于触发信号采集数据的任何 测试和测量仪器都可以使用具有频率选择性幅度鉴别能力的频率掩模触发。从前述将意识到的是，本专利技术代表了频域触发领域中的显著进步。具有频率选 择性和时间限定幅度鉴别能力的频率掩模触发可以检测许多有用的触发条件。虽然为了 阐述的目的已经对本专利技术的特定实施例进行了阐述和描述，但是应当理解的是在不背离 本专利技术精神和范围的前提下，可以做出各种修改。因此，本专利技术不应当受到所附权利要 求以外的其他局本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仪器，包括：用于接收输入信号并产生数字信号的输入处理器；用于在触发事件发生时生成触发信号的触发信号生成器；以及用于响应于触发信号对来自数字信号的数字数据的无缝块进行存储的采集存储器；触发信号生成器包括：用于将来自数字信号的数字数据的帧转换成具有至少一个频率窗口的频谱的时间－频率转换器，每个频率窗口都具有功率幅度值；以及当任何功率幅度值超过相关联的下部参考功率级但不超过相关联的上部参考功率级达指定的持续时间时生成触发信号的电路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AK小希尔曼，TC希尔三世，
申请(专利权)人：特克特朗尼克公司，
类型：发明
国别省市：US