一種矢量信號分析儀的製作方法
2023-06-11 12:31:21 1
專利名稱：一種矢量信號分析儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術，尤其涉及一種矢量信號分析儀。
背景技術：
目前，進行信號分析的矢量信號分析儀一般都具有頻譜分析功能和信號解調分析功能，但是由於一般矢量信號分析儀只有一個接收機，在同一時間只能做頻譜分析功能或信號解調分析功能，在對於需要同時觀測指定頻段頻譜情況，同時又需要觀測信號質量即信號解調分析的情況下需要利用2臺儀表，即1臺頻譜分析和1臺矢量信號分析儀或2臺具有頻譜儀功能的矢量信號分析儀，同時也需要較多的輔助設備搭建測試環境，使用不方便並且成本高。具體的，如圖1所示，矢量信號分析儀中一般包括射頻/微波信號處理模塊 IOU ADC(Analog-to-Digital Converter，模數轉換器，將模擬信號轉換為數位訊號的轉換器)102、數位訊號處理模塊103、顯示模塊104、主控模塊105以及人機互動模塊106，其中射頻/微波處理模塊101，用於通過幾次下變頻將射頻/微波信號變到ADC可採樣的頻率，通常矢量信號分析儀的可採樣頻率範圍是從kHz到GHz量級；ADC102，用於對下變頻後的模擬信號進行採樣，實現模數變換；數位訊號處理模塊103，用於對ADC102輸出的IQ數據進行分析處理；顯示模塊104，用於完成數據到圖形曲線的轉換，並在矢量信號分析儀的顯示屏上顯示出來。人機互動模塊106，用於接收操作者通過面板菜單對儀器進行的操作，並將這些操作變換成控制命令；主控模塊105，用於根據控制命令對儀表的各功能電路進行參數設置和處理控制， 以完成操作者需要的測試和數據處理。另外，時鐘和電源是儀器中必不可少的兩個硬體組成部分，主要提供儀器內部電路的時鐘和供電。現有矢量信號分析儀中，由於只有一套接收機，頻譜測量功能和信號解調分析功能只能分時切換操作測量，不能同時測量顯示。
發明內容
本發明實施例提供一種矢量信號分析儀，以實現同時進行頻譜測量功能和信號解調分析功能。一種矢量信號分析儀，包括射頻前端分路模塊，用於將接收到的信號分為至少兩路相同的信號；模擬信號處理模塊，用於分別對每一路信號進行射頻/微波處理以及模數變換；數位訊號處理模塊，用於對所述模擬信號處理單元輸出的各路數位訊號分別進行頻譜分析和信號解調分析。
本發明實施例提供一種矢量信號分析儀，通過射頻前端分路模塊將接收到的信號分為至少兩路，並分別對每一路信號進行射頻/微波處理以及模數變換，再由數位訊號處理模塊分別對各個信號進行頻譜分析或者信號解調分析，從而實現同時進行頻譜測量功能和信號解調分析功能。由於是將一路信號分為至少兩路相同的信號，而不是對分別採集的多路信號進行分析，並且，在同一儀表內部，各模塊都是採用相同時鐘源，因此，各個分析結果的同步性更好，便於操作人員比對分析。
圖1為現有技術中矢量信號分析儀的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的矢量信號分析儀的結構示意圖；圖3為本發明實施例提供的較佳的矢量信號分析儀的結構示意圖。
具體實施例方式本發明實施例提供一種矢量信號分析儀，通過射頻前端分路模塊將接收到的信號分為至少兩路，並分別對每一路信號進行射頻/微波處理以及模數變換，再由數位訊號處理模塊分別對各個信號進行頻譜分析或者信號解調分析，從而實現同時進行頻譜測量功能和信號解調分析功能。如圖2所示，本發明實施例提供的矢量信號分析儀，包括射頻前端分路模塊201，用於將接收到的信號分為至少兩路相同的信號；模擬信號處理模塊202，用於分別對每一路信號進行射頻/微波處理以及模數變換；數位訊號處理模塊203，用於對模擬信號處理單元202輸出的各路數位訊號分別進行頻譜分析和信號解調分析。由於將接收到的一路信號分為至少兩路相同的信號，並分別對分出來的各路信號並行進行頻譜分析或者信號解調分析，從而實現了一臺矢量信號分析儀同時進行頻譜測量功能和信號解調分析功能。並且，由於是將一路信號分為至少兩路相同的信號，而不是對分別採集的多路信號進行分析，並且，在同一儀表內部，各模塊都是採用相同時鐘源，因此，各個分析結果的同步性更好，便於操作人員比對分析。下面結果圖3對本發明實施例提供的較佳的矢量信號分析儀進行說明，該矢量信號分析儀中，射頻前端分路模塊201包括衰減器2011，用於實現對輸入信號的衰減；功分器2012，用於對衰減後的信號進行分路，輸出至少兩路相同的信號。其中，衰減器2011可以使用程控可變衰減器，從而根據所接收到的信號的電平大小等實際情況調節衰減值，進行合適的衰減，調節衰減值的過程可以由操作人員手動進行， 也可以由矢量信號分析儀根據數據信號的電平大小自動調節衰減值。當輸入的信號電平較低時，為了較好的實現信號分析，則可以通過低噪聲放大器將信號調整到設定的範圍內，此時，射頻前端分路模塊201中具體包括衰減器2011，用於實現對輸入信號的衰減；低噪聲放大器2013，設置在衰減器2011和功分器2012之間，用於放大衰減後的信號；此時，功分器2012用於，將由衰減器2011衰減和由低噪聲放大器2013放大後的信號進行分路，輸出至少兩路相同的信號。為了避免對所有信號進行低噪聲放大後，使得信號的電平過高，可以通過兩組單刀雙擲開關來選擇是否對接收到的信號進行放大，如圖3所示，衰減器通過單刀雙擲開關連接兩條支路，一條支路上設置有低噪聲放大器2013，另一條支路上則沒有放大設備，信號在經過衰減器的衰減後，根據信號的電平大小，可以選擇使得信號通過有低噪聲放大器 2013的支路或者通過沒有低噪聲放大器2013的支路。對這兩組單刀雙擲開關的控制，可以由操作人員進行，也可以由矢量信號分析儀自動控制。由圖3所示可知，模擬信號處理模塊202具體包括至少兩個射頻/微波信號處理子模塊2021，用於分別對每一路信號進行射頻/微波處理；與射頻/微波信號處理模塊數量相等的ADC子模塊2022，用於分別對各個射頻/ 微波信號處理模塊輸出的信號進行模數變換。通常，為了實現對相應數量信號的信號分析，模擬信號處理模塊202中的射頻/微波信號處理子模塊2021和ADC子模塊2022的數量應該不少於功分器2012分出的信號的數量。為了實現對射頻前端分路模塊201、模擬信號處理模塊202等各個模塊的參數控制，如圖3所示，該矢量信號分析儀中還包括控制模塊204，用於根據接收到的控制命令對數位訊號處理模塊以及模擬信號處理模塊進行參數設置和處理控制。為便於操作人員對各個模塊中的各個參數進行設置，該矢量信號分析儀中還包括人機互動模塊205，用於接收操作者通過面板菜單進行的操作，並將操作變換成控制命令傳輸給控制模塊204。為了便於操作人員觀察分析結果，該矢量信號分析儀還包括顯示模塊206，用於根據數位訊號處理模塊203的分析結果，完成數據到圖形曲線的轉換，並在顯示屏上顯示出來。由於矢量信號分析儀能夠同時對多路信號進行分析，為了使得操作人員能夠較好的觀察該信號各個頻段的分析結果，可以將各個分析結果對應的曲線同時顯示在顯示屏上，從而便於操作人員比對觀察，此時，顯示模塊206具體用於將根據數位訊號處理模塊203的各個分析結果，分別完成數據到圖形曲線的轉換，並同時在顯示屏上顯示。顯示屏可以是電腦顯示屏，也可以為其它能夠連接到矢量信號分析儀上的顯示設備。通常情況下，在進行信號分析時，對所接收到的信號中，設定頻率的信號進行信號解調分析，對該信號中其它較重要的頻段進行頻譜分析即可，這樣，可以對分出來的一路信號進行設定頻率的解調分析，對其它信號進行射頻頻段的頻譜分析，此時，數位訊號處理模塊203具體用於對模擬信號處理模塊202輸出的其中一路數位訊號進行信號解調分析，同時對模擬信號處理模塊202輸出的其它數位訊號進行頻譜分析。由於在進行頻譜分析時，可以對所分析的頻段進行調節，所以在實際使用中，可以只分出兩路信號，對其中一路信號進行信號解調分析，對另一路信號進行頻譜分析，進行信號解調分析時，通常是對設定的固定頻率進行的，並且較少改變該固定頻率，而進行頻譜分析時，則是對一定的頻段進行的，並且操作者可以隨時改變頻譜分析的頻段，從而觀察相應頻段的分析結果。即，模擬信號處理模塊202進行頻譜分析功能的信號轉換時，可以任意指定所分析的頻段，模擬信號處理模塊202進行信號解調分析功能的信號轉換時，信號解調分析通常是固定頻率的，所以通過該兩路信號，通過具有2通道的接收機的模擬信號處理模塊和數位訊號處理模塊，即可實現同時進行信號解調分析和頻譜分析。需要說明的是，各個微波/射頻處理模塊對輸入相同的信號根據相應的頻率或頻段進行增益控制，變頻處理以及濾波處理後，輸出到ADC的各模擬中頻信號通常是不相同的，通過各個ADC進行模數轉換後，輸出相應頻率或頻段的數位訊號，再由數位訊號處理模塊進行相應的信號解調分析或者頻譜分析。本發明實施例提供一種矢量信號分析儀，通過射頻前端分路模塊將接收到的信號分為至少兩路，並分別對每一路信號進行射頻/微波處理以及模數變換，再由數位訊號處理模塊分別對各個信號進行頻譜分析或者信號解調分析，從而實現同時進行頻譜測量功能和信號解調分析功能。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種矢量信號分析儀，其特徵在於，包括射頻前端分路模塊，用於將接收到的信號分為至少兩路相同的信號； 模擬信號處理模塊，用於分別對每一路信號進行射頻/微波處理以及模數變換； 數位訊號處理模塊，用於對所述模擬信號處理單元輸出的各路數位訊號分別進行頻譜分析和信號解調分析。
2.如權利要求1所述的矢量信號分析儀，其特徵在於，所述射頻前端分路模塊具體包括衰減器，用於實現對輸入信號的衰減；功分器，用於對所述衰減後的信號進行分路，輸出至少兩路相同的信號。
3.如權利要求1所述的矢量信號分析儀，其特徵在於，所述射頻前端分路模塊具體包括衰減器，用於實現對輸入信號的衰減； 低噪聲放大器，用於放大所述衰減後的信號；功分器，用於將所述低噪聲放大器放大後的信號進行分路，輸出至少兩路相同的信號。
4.如權利要求1所述的矢量信號分析儀，其特徵在於，所述模擬信號處理模塊具體包括至少兩個射頻/微波信號處理子模塊，用於分別對每一路信號進行射頻/微波處理； 與所述射頻/微波信號處理模塊數量相等的ADC子模塊，用於分別對各個射頻/微波信號處理模塊輸出的信號進行模數變換。
5.如權利要求1所述的矢量信號分析儀，其特徵在於，還包括控制模塊，用於根據接收到的控制命令對所述數位訊號處理模塊以及所述模擬信號處理模塊進行參數設置和處理控制。
6.如權利要求5所述的矢量信號分析儀，其特徵在於，還包括人機互動模塊，用於接收操作者通過面板菜單進行的操作，並將所述操作變換成控制命令傳輸給所述控制模塊。
7.如權利要求1所述的矢量信號分析儀，其特徵在於，所述數位訊號處理模塊具體用於對所述模擬信號處理模塊輸出的其中一路數位訊號進行信號解調分析，同時對所述模擬信號處理模塊輸出的其它數位訊號進行頻譜分析。
8.如權利要求1所述的矢量信號分析儀，其特徵在於，還包括顯示模塊，用於根據所述數位訊號處理模塊的分析結果，完成數據到圖形曲線的轉換， 並在顯示屏上顯示出來。
9.如權利要求8所述的矢量信號分析儀，其特徵在於，所述顯示模塊具體用於將根據數位訊號處理模塊的各個分析結果，分別完成數據到圖形曲線的轉換，並同時在顯示屏上顯示。
全文摘要
本發明公開了一種矢量信號分析儀，涉及通信技術，該矢量信號分析儀中包括射頻前端分路模塊，用於將接收到的信號分為至少兩路相同的信號；模擬信號處理模塊，用於分別對每一路信號進行射頻/微波處理以及模數變換；數位訊號處理模塊，用於對所述模擬信號處理單元輸出的各路數位訊號分別進行頻譜分析和信號解調分析。本發明實施例通過射頻前端分路模塊將接收到的信號分為至少兩路，並分別對每一路信號進行射頻/微波處理以及模數變換，再由數位訊號處理模塊分別對各個信號進行頻譜分析或者信號解調分析，從而實現同時進行頻譜測量功能和信號解調分析功能，並且各個分析結果的同步性更好，便於操作人員比對分析。
文檔編號H04B17/00GK102412916SQ20111036687
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者段滔, 王宏偉, 雷曉玉 申請人:大唐移動通信設備有限公司