[发明专利]用于数字调制信号分析的触发产生

说明书

技术领域

本发明涉及用于信号分析器的数字调制信号分析，特别是涉及用于数字调制信号分析的触发产生。

背景技术

各种无线系统(包括移动电话、无线局域网等)使用由诸如QPSK等的数字调制格式调制的无线信号。由美国俄勒冈州比弗顿市的Tektronix公司(Tektronix，Inc.，Beaverton，OR.，U.S.A.)制造的RSA3408B实时频谱分析器是一种适合于分析这种调制的无线信号的信号分析器。

图1是示例性信号分析器10的功能框图。衰减器(ATT)12接收被测信号以适当地调节电平。模拟下转换器20具有混合器14、本地振荡器(LO)16和带通滤波器(BPF)18以下转换该输入信号。模数转换器22根据来自时钟产生器24的采样时钟将该下转换的信号转换为数字数据。注意：该采样时钟的频率远高于接收到的信号的符号率。数字下转换器(DDC)26通过数字计算来进一步下转换该数字数据并将它们分离为I(同相)和Q(正交)数据。触发检测器30接收时域数据的I和Q数据(符号数据)以检测满足用户关于时域预设的触发条件的I和Q数据从而向存储控制器34提供触发信号。快速傅里叶变换(FFT)电路32将该I和Q数据转换为频域数据以将它们提供至触发检测器30。该触发检测器30检测满足用户关于频域预设的触发条件的频域数据从而向存储控制器34提供触发信号。当存储控制器34接收触发信号时，该存储控制器34控制数据存储器28以保留围绕触发事件之前和之后的I和Q数据，其中触发事件的持续时间由用户设置。这些块可以用诸如FPGA、ASIC等的硬件来实现，以获得实时快速过程。

在数据存储器28中满足时域和/或频域触发条件的IQ数据通过总线52被传输到具有CPU(中央处理单元)36的微处理器系统。微处理器系统可以被称为个人计算机(PC)并且CPU 36根据存储在硬盘驱动器(HDD)42中的程序(软件)来控制信号分析器10。HDD 42可以用来存储大量的可能不经常使用的数据。诸如RAM的存储器40用于CPU 36的工作区以从HDD 42中读取程序。

用户可以经由包括按键、按钮等的操作面板44设置信号分析器10。用于移动电话、无线局域网中的调制格式、符号率等被定义为标准，使得用户根据被测信号创建该设置。这允许相对于“无设置”更平滑地启动信号分析。当通过信号分析来确定更准确的值时，可以替换诸如符号率的参数。

显示设备38提供关于信号分析和用户设置的视觉信息。输入/输出端口46用于将外部键盘48、诸如鼠标等类的指示设备50连接至信号分析器。它们可以被包括作为信号分析器10的用户界面的部分。这些块经由总线52耦合在一起。

CPU 36根据存储在HDD42中的程序执行关于来自数据存储器28的IQ数据的信号分析。图2是由CPU 36用软件过程分析数字调制信号的功能框图，特别是其具有检测IQ数据(符号数据)和产生理想信号以将其与测量信号比较从而确定调制错误的递归过程。载波频率校正块62通过计算来校正由于在DDC 26处由数字下转换产生的载波频率误差引起的IQ数据的频率误差。测量滤波器块67是用于接收器侧的滤波器特性的复制品(replica)并且减少噪声分量和符号间干扰。码解调器65将该IQ数据解调为基带数据，其中该基带数据作为理想数据产生。这个过程使用IQ数据为数字数据，于是如果被测信号没有明显失真，则相对容易假设IQ数据的相位和振幅的理想值。数字调制块66调制该理想基带数据以产生理想数字调制信号的IQ数据。参考滤波器块67是发送器和接收器侧的积分滤波器中的滤波器并且消除到邻近信道的泄漏和符号间干扰。误差检测块64将从测量滤波器63测量的IQ数据与来自参考滤波器块67的理想IQ数据进行比较以检测每个IQ数据的误差。误差检测块64也产生载波频率误差信号并提取符号定时间信号。

CPU 36也执行快速傅里叶变换(FFT)以从IQ数据产生频谱数据从而将其作为频谱波形显示在显示设备38上。虽然FFT电路32也执行FFT，但其通过将FFT电路32实施为硬件而用于频域触发的实时检测。通过CPU 36的FFT计算花费更长时间且没有实现实时过程而是提供高精度FFT结果。因此，在采集数据存储器28中满足触发条件的IQ数据后，由CPU 36的软件过程产生频谱数据。