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地址:北京市海淀區上地信息路1號金遠見大樓418室

      系統規格:

      系統提供1塊PXI中頻采集模塊,具備FM/AM解調功能以及頻譜分析功能。

      a.每塊卡有4個高性能ADC通道(AnalogAD6645ASQ-105MHz)。

      b.面向信號處理應用場合的FPGA(XilinxVertex-4SX35)和高性能的定點DSP(TITMS320C6416-A6E3)、故可適合于大多數軟件無線電行業的應用。

      c.每塊板上標準配置32+64MB內存,支持FIFO模式,將數據傳入計算機中。
     
      d.內建DDC下變頻模塊,直接將中頻信號變為基帶信號帶寬,便于實時傳輸進入計算機。

      e.軟件包支持AM,FM的同步解調。

      f.通過DSP進行實時頻譜分析,輸出結果數據。

      g結構為標準PXI3U單槽尺寸。
     

    PXI3U單槽尺寸


      該模塊的原理如下所述:
     

    模塊原理圖


      工作原理:

      ADC根據所設置的時鐘采樣率進行多4或單通道通道同步中頻信號采集(eg.Fs=100MHz),采樣后的數據經后級獨立4通道的DDC混頻抽取濾波后,得到需要帶寬(eg.BW=25KHz)的基帶信號。基帶信號通過DMA的方式,通過板載FIFO(32MB),實時傳輸到計算機中,與系統相配合的軟件包可實現4通道AM,FM的同時解調,DSP可用于完成FFT的計算、相位的計算、調制模式的自動識別等功能。

      技術特性

      General
      輸入通道:1ch、2ch、4ch
      分辨率:14bits
      采樣率:10~100MS/s
      板載存儲器:64MByte+32MByte
      Input
      正常信號電平:0dBm(±0.316Vpp)
      滿量程范圍:+10dBm(±1Vp)
      大不損壞輸入幅度:+14dBm
      大直流輸入:±2V
      輸入阻抗:50Ωnominal
      輸入端駐波:<1.5:1nominal
      耦合方式:AC,變壓器耦合
      模擬輸入頻率范圍:2MHzto200MHz
      信號輸入中心頻率:10.7/21.4/70MHz
      信噪比SNR:>70dB
      無雜散動態范圍SFDR:>82dB
      Frequency
      內時鐘頻率Fs:100MHz
      精度:<±10ppm
      相噪:@1kHz<-128dBc/Hz
      ResidualFM:<2Hzpk–pk(10ms)
      可選用VCXO、TCXO或OSC
      DigitalDownconversion
      FPGA硬件實時處理
      抽取率n:4to16384(4的整數倍間隔)
      NCO分辨率:0.03Hz
      NCOSFDR:<-102dBc/Hz
      帶內波動:≤±0.5dB
      矩形系數:≤1.25
      數字濾波器帶寬:BW=Fs/n/1.25
      emodulation
      可選AM、FM、PM、USB、LSB、CW、SSB、PLUSE
      riggering
      觸發模式外觸發,軟件觸發
      PXI背板總線同步觸發
      Slope:Rising,falling
      外觸發電平:TTL
      外觸發連接器方式:SMA
      大觸發電平:+5.2V
      xternalFrequencyReferenceInput
      連接器:SMA
      輸入阻抗:50Ω
      輸入幅度:0dBmto+10dBm
      大不損壞輸入幅度:+15dBm
      大直流輸入:±3VDC
      頻率輸入范圍:10~105MHz
      peratingSystem
      軟件包Windows2000/XP(標準)、VxWorks(可選)
      ataOutput
      IQ數據、FFT頻域數據、解調數據
      orkMode
      實時信號連續采集
      帶通信號采集
      owerRequirements
      2通道100MHz同步采樣功耗:<8.5W
      4通道100MHz同步采樣功耗:<12.5W

      軟件測試功能

      頻譜分析功能:
      a.顯示頻譜圖形,峰值頻率和峰值功率.
      設置參數如:中心頻率,SPAN,FFT平均次數,FFT窗類型。

    軟件功能測試



      b.調制分析功能
      顯示調制波形,設置參數如:解調類型,調制頻率。

      c.功率計:
      顯示峰值功率,均方功率。
      設置參數如:參考電平。

      d.音頻分析:
      顯示音頻信號頻率,電平,失真度,信納比。
      設置參數如:參考電平。

      系統實現原理:
      整個系統實現原理如下所示
     

    系統實現原理圖


      系統軟件主要完成4部分工作:

      1.FM信號的數字解調部分;
      2.AM信號的數字解調部分;
      3.FFT分析,通過計算FFT結果,得到基帶信號的性能;
      4.控制RF部分的本振,搜索信號。

      FM實現的原理如下圖所示:
     

    FM實現的原理



      采用性能較好和全數字鎖相環路進行解調,其濾波器均為數字濾波器,帶寬可以根據響應頻率可調。鎖相環輸出即為解調后的基帶信號。

      AM的實現比FM更為簡單些,其實現原理如下:

     

    AM實現原理圖



      關于FFT模塊:

      主要將輸入數據分成一幀一幀的組合,每幀的點數可以選擇,如1024,2048等。點數越多,生成的曲線越平滑;但頻率分辨率取決于采樣率:我們如果采用4倍中頻采樣,如果基帶信號帶寬為20kHz左右,采樣率為80MSPS,那么頻率分辨率為40M/20K=2000,將pi區間分為2000份,產生pi/2000的精度。

      我們通過分析頻譜,找到大的峰,作為基波,第二小的作為二次諧波,以此類推,我們將找到三次、四次、五次諧波等等。從而能分析信號的失真度:基波的能量和諧波能量和的比值。基波的功率。將基波和能量和諧波的能量從頻譜中減去,將剩下的譜能量就和,在同基波的能量向比較,就能得到系統的信噪比。

      關于頻率掃描控制:我們首先在FFT輸出的值后面設定一個門限值,但能量小于這個門限值是,我們認為接受到的沒有信號,只是噪聲,這是我們進行本振的設置,進行頻率掃描,直到接受到信號(能量高于門限值),將該頻段的信號進行測試分析輸出結果;在進行下一次頻率移動,直到搜索完整個RF頻率范圍。

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