本发明涉及中频信号分析,具体涉及一种基于多路切换的宽带中频采集方法及系统。
背景技术:
1、随着科技与通信技术的发展,宽带分析在通信、航空、航天、工业、无线电等领域越来越受到关注,中频分析技术是频谱分析仪的核心技术领域,而市场未能完全覆盖较宽频带的矢量信号分析。
2、当前频谱分析仪普遍采用单通道中频输入的架构,而单通道中频输入的中频信号的频率比较单一。当中频分析的带宽越宽时,中频信号的频率也就越高,且采集中频信号的adc输入模拟带宽和采样率也越高,目前有采用多个高速adc或利用时间交替采样的方式来提升采样率,但实现的成本较高,adc的有效位数难以提升,亟需提出兼顾宽带中频模块性能指标和带宽实现方式。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于多路切换的宽带中频采集方法及系统,应用于实时分析带宽比较多的频谱分析仪上,根据配置不同的ad采集子卡选择不同的采样率,根据采样率计算得到待采集信号的频率以及最大带宽,并根据待采集信号的频率以及最大带宽控制多路中频切换电路输出对应中频信号,不仅可以避免高速adc位数过高而带宽不够的问题,还可以有利于扩展系统分析的带宽。
2、为解决上述技术问题,本发明采用了以下方案:
3、一种基于多路切换的宽带中频采集方法,所述方法具体包括以下步骤:
4、s1:获得当前ad采集子卡上对应的当前采样率,ad采集子卡将根据当前采样率对中频信号进行采集;
5、s2:根据当前采样率得到对应待采集信号的频率以及最大带宽;
6、s3:根据待采集信号的频率向第一多级开关发送对应的第一控制指令,控制第一多级开关切换至与待采集信号的频率所对应的中频通道上;
7、s4:根据待采集信号的最大带宽向第二多级开关发送对应的第二控制指令,控制第二多级开关切换至与待采集信号的最大带宽对应的带通滤波器上。
8、进一步的,所述待采集信号指的是根据当前采样率对中频信号进行采集得到的中频信号,则采样率与采集得到的中频信号的频率和最大带宽之间具有关系,分别根据两者之间的关系可得到待采集信号的频率以及待采集信号的最大带宽。
9、进一步的,在s2中,根据当前采样率得到对应待采集信号的频率的过程为:
10、根据采样率与采集得到的中频信号的频率之间的倍数关系进行计算,可得到对应待采集信号的频率;
11、所述倍数关系具体为:,其中,表示为采样率,表示为中频信号的频率。
12、进一步的,在s2中,根据当前采样率得到对应待采集信号的最大带宽的过程为:
13、根据采样率与采集得到的中频信号的带宽之间的比较关系进行计算,可得到对应待采集信号的最大带宽;
14、所述比较关系具体为;,其中,表示为采样率,表示为中频信号的带宽。
15、进一步的,所述第一多级开关的信号输出端与ad采集子卡连接,所述第一多级开关的信号输入端与不同的中频通道进行切换连接,且每个中频通道对应一个预设中频频率,使经过不同中频通道的中频信号为不同频率的中频信号。
16、进一步的,在s3中,根据中频通道对应的预设中频频率与待采集信号的频率形成第一控制指令,则在第一控制指令下,所述第一多级开关的信号输入端切换至预设中频频率与待采集信号的频率对应的中频通道上。
17、进一步的,所述第二级开关的信号输出端与中频通道连接,所述第二级开关的信号输入端与不同的带通滤波器进行切换连接,且每个带通滤波器对应一个预设频段,使经过不同的带通滤波器的中频信号为不同带宽的中频信号。
18、进一步的,所述第二级开关为输入开关和输出开关组成的一组多路开关,所述输出开关的一端与中频通道连接,所述输入开关的一端与信号输入接口连接,且所述输入开关和输出开关之间设置有多个带通滤波器,在第二控制指令下,输入开关和输出开关将切换至同一个带通滤波器,使输入开关和输出开关通过同一个带通滤波器进行连通,且每个带通滤波器对应一个预设频段,使经过不同的带通滤波器的中频信号为不同带宽的中频信号。
19、进一步的,在s4中,根据带通滤波器对应的预设频段与待采集信号的最大带宽形成第二控制指令,则在第二控制指令下,所述第二级开关的信号输入端切换至预设频段与待采集信号的最大带宽对应的带通滤波器上。
20、一种基于多路切换的宽带中频采集系统,包括:
21、采样率获得模块:获得当前ad采集子卡上对应的当前采样率,ad采集子卡将根据当前采样率对中频信号进行采集;
22、待采集信号计算模块:根据当前采样率得到对应待采集信号的频率以及最大带宽;
23、第一控制模块:根据待采集信号的频率向第一多级开关发送对应的第一控制指令,控制第一多级开关切换至与待采集信号的频率所对应的中频通道上;
24、第二控制模块:根据待采集信号的最大带宽向第二多级开关发送对应的第二控制指令,控制第二多级开关切换至与待采集信号的最大带宽对应的带通滤波器上。
25、本发明的有益效果:
26、本发明提供了一种基于多路切换的宽带中频采集方法及系统,应用于实时分析带宽比较多的频谱分析仪上,根据配置不同的ad采集子卡选择不同的采样率,根据采样率计算得到待采集信号的频率以及最大带宽,并根据待采集信号的频率以及最大带宽控制多路中频切换电路输出对应中频信号,不仅可以避免高速adc位数过高而带宽不够的问题,还可以有利于扩展系统分析的带宽。
1.一种基于多路切换的宽带中频采集方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于多路切换的宽带中频采集方法,其特征在于,所述待采集信号指的是根据当前采样率对中频信号进行采集得到的中频信号,则采样率与采集得到的中频信号的频率和最大带宽之间具有关系,分别根据两者之间的关系可得到待采集信号的频率以及待采集信号的最大带宽。
3.根据权利要求2所述的一种基于多路切换的宽带中频采集方法,其特征在于,在s2中,根据当前采样率得到对应待采集信号的频率的过程为:
4.根据权利要求2所述的一种基于多路切换的宽带中频采集方法,其特征在于,在s2中,根据当前采样率得到对应待采集信号的最大带宽的过程为:
5.根据权利要求1所述的一种基于多路切换的宽带中频采集方法,其特征在于,所述第一多级开关的信号输出端与ad采集子卡连接,所述第一多级开关的信号输入端与不同的中频通道进行切换连接,且每个中频通道对应一个预设中频频率,使经过不同中频通道的中频信号为不同频率的中频信号。
6.根据权利要求5所述的一种基于多路切换的宽带中频采集方法,其特征在于,在s3中,根据中频通道对应的预设中频频率与待采集信号的频率形成第一控制指令,则在第一控制指令下,所述第一多级开关的信号输入端切换至预设中频频率与待采集信号的频率对应的中频通道上。
7.根据权利要求5所述的一种基于多路切换的宽带中频采集方法,其特征在于,所述第二级开关的信号输出端与中频通道连接,所述第二级开关的信号输入端与不同的带通滤波器进行切换连接,且每个带通滤波器对应一个预设频段,使经过不同的带通滤波器的中频信号为不同带宽的中频信号。
8.根据权利要求5所述的一种基于多路切换的宽带中频采集方法,其特征在于,所述第二级开关为输入开关和输出开关组成的一组多路开关,所述输出开关的一端与中频通道连接,所述输入开关的一端与信号输入接口连接,且所述输入开关和输出开关之间设置有多个带通滤波器,在第二控制指令下,输入开关和输出开关将切换至同一个带通滤波器,使输入开关和输出开关通过同一个带通滤波器进行连通,且每个带通滤波器对应一个预设频段,使经过不同的带通滤波器的中频信号为不同带宽的中频信号。
9.根据权利要求7或8所述的一种基于多路切换的宽带中频采集方法,其特征在于,在s4中,根据带通滤波器对应的预设频段与待采集信号的最大带宽形成第二控制指令,则在第二控制指令下,所述第二级开关的信号输入端切换至预设频段与待采集信号的最大带宽对应的带通滤波器上。
10.一种基于多路切换的宽带中频采集系统,其特征在于,包括:
