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基于中频分段机制实现信号分析仪中的FPGA扫频处理的方法


技术摘要:
本发明涉及一种基于中频分段机制实现信号分析仪中的FPGA扫频处理的方法,包括以下步骤:信号分析仪接收到中频数据;对扫频参数进行计算;进行NCO扫频、滤波、幅度计算和检波;判断是否扫频结束,如果是,则扫频结束后进行数据显示;否则,进行VCO中频切换操作,继续进  全部
背景技术:
从最基础的角度考虑,我们可以把频谱分析仪理解为一种频率选择性、峰值检测 的电压表,它经过校准之后显示正弦波的有效值。任何时域信号都可以变换成相应的频域 信号,通过频域测量可以得到信号在某个特定频率上的能量值。 在无线通信领域,人们非常关心带外辐射和杂散辐射。例如在蜂窝通信系统中,必 须检查载波信号的谐波成分,以防止对其他有着相同工作频率与谐波的通信系统产生干 扰。工程师和技术人员对调制到载波上的信息的失真也非常关心。 频谱监测是频域测量的又一重要领域。政府管理机构对各种各样的无线业务分配 不同的频段,例如广播电视、无线通信、移动通信、警务和应急通信等其他业务。保证不同业 务工作在其被分配的信道带宽内是至关重要的,通常要求发射机和其他辐射设备应工作于 紧邻的频段。在这些通信系统中,针对功率放大器和其他模块的一项重要测量是检测溢出 到邻近信道的信号能量以及由此所引起的干扰。 本发明提出了一种基于中频分段实现信号分析仪中FPGA扫频方法,通过切换VCO 变换中频的方式将多个小的中频带宽拼接起来,将VCO扫描和NCO扫描结合起来,采用了原 创的独特的扫频参数计算方法,通过动态调整中频带宽bw和扫频步进系数k来提高扫频的 频率准确度和功率准确度,具有计算简单、参数可调的优点,用于实现大带宽、高分辨率的 扫频方式。
技术实现要素:
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点,提供了一种满足准确度高、操作简 便、适用范围较为广泛的基于中频分段机制实现信号分析仪中的FPGA扫频处理的方法。 为了实现上述目的,本发明的基于中频分段机制实现信号分析仪中的FPGA扫频处 理的方法如下: 该基于中频分段机制实现信号分析仪中的FPGA扫频处理的方法,其主要特点是, 所述的方法包括以下步骤: (1)信号分析仪接收到中频数据; (2)对扫频参数进行计算; (3)进行NCO扫频、滤波、幅度计算和检波; (4)判断是否扫频结束,如果是,则继续步骤(6);否则,继续步骤(5); (5)进行VCO中频切换操作,继续步骤(3); (6)扫频结束后进行数据显示。 较佳地,所述的步骤(3)具体包括以下步骤: 3 CN 111551787 A 说 明 书 2/5 页 (3.1)根据计算出的扫频参数控制NCO对中频数据进行扫频; (3.2)将混频后的IQ数据送入CIC滤波器进行滤波; (3.3)将IQ数据送入RBW滤波器进行滤波; (3.4)用IQ数据进行幅度计算; (3.5)对生成的幅度数据进行检波。 较佳地,所述的步骤(5)具体包括以下步骤: (5.1)判断是否进行VCO中频切换,如果是,则继续步骤(5.2);否则,继续步骤(3), 进行当前中频的下一个频点扫频; (5.2)发送VCO控制指令; (5.3)等待VCO锁定后,继续步骤(3)进行下一段中频扫频。 较佳地,所述的步骤(2)计算的扫频参数包括起始频率fstart、终止频率fstop、VCO切 换次数nVCO、扫频步进fstep、总的扫描点数nsweep、每个Bucket点数nbuc。 采用了本发明的基于中频分段机制实现信号分析仪中的FPGA扫频处理的方法,可 以实现适用于通用于信号分析仪的频谱分析,具有结构简单、适用范围广的优点,特别适用 于信号分析仪中大带宽、高分辨率的频谱分析场合。 附图说明 图1为本发明的基于中频分段机制实现信号分析仪中的FPGA扫频处理的方法的流 程图。 图2为本发明的基于中频分段机制实现信号分析仪中的FPGA扫频处理的方法中频 带宽bw个数nbw≤1的情况示意图。 图3为本发明的基于中频分段机制实现信号分析仪中的FPGA扫频处理的方法中中 频带宽bw个数nbw为大于1的整数的情况示意图。 图4为本发明的基于中频分段机制实现信号分析仪中的FPGA扫频处理的方法中中 频带宽bw个数nbw为大于1的小数的情况示意图。
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