[发明专利]基于PXI总线的跳频性能检测插卡式结构模块

说明书

技术领域

 本发明涉及一种检测模块，特别是一种基于PXI总线的跳频性能检测插卡式结构模块。

背景技术

跳频是最常用的扩频方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率，按照预定规律进行离散变化的通信方式。跳频通信中载波频率改变的规律，叫做跳频图案。通常我们希望跳频图案需要随机地改变以至无规律可循才好。从时域上来看，跳频信号是个多频率的频移键控信号；从频域上来看，跳频信号的频谱是一个在很宽频带上以小等间隔随机跳变的。

跳频系统的特点，在很大程度上取决于它的扩展频谱机理。跳频扩展频谱在机理上与直接序列扩展频谱大不相同。每一跳的驻留时间所占的信道带宽是窄带频谱，依照跳频图案随时间而变化，这些瞬时窄带频谱在一个很宽的频带内跳变，形成一个跳频带宽。由于跳频速率很快，从而在宏观上实现了频谱的扩展。

跳频图案的不同，其抗干扰的效果也不尽相同。当跳频图案的随机性越大时，跳频抗干扰的能力就越强。所谓抗干扰能力强，实际上是指碰到干扰的概率很小。为了对付跟踪式干扰，希望跳频信号的驻留时间越短越好，让干扰机来不及施放干扰。因此，希望跳频通信的跳速应当尽可能的快才好。这就是目前各国争先研究快速跳频通信装备的原因之一。

随着通信技术的不断发展，对于跳频通信设备的兼容性也提出了更高的要求，具有互操作能力、截收概率低且抗干扰能力强的软件无线电台已成为研究的发展方向。它应具有定频和跳频两种工作方式。在定频工作时，可以与现有的无线电台相兼容。在跳频工作时，具有数字密话和数字明话两种工作方式以及数据传输功能。与定频通信相比，具有电子对抗能力。

如今的跳频通信，已经从原来的高频频段应用到甚高频和超高频频段，其频带更宽，跳速更快，所以其抗干扰性能更好、保密性能更强，能适应更为恶劣的工作环境。随之而来的是对跳频性能要求更高，其检测手段也更为全面和精密。然而，目前对跳频性能的检测多采用综合测试系统或者频谱仪、示波器、调制分析仪等集中一起检测，检测时不仅设备数量多，而且体积庞大，其测试精度也往往达不到理想要求。这是业内人士急切期待解决的难题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述已有技术的不足，提供一种构思新颖、行之有效的基于PXI总线的跳频性能检测插卡式结构模块。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于PXI总线的跳频性能检测插卡式结构模块，由模数转换单元1、信号处理单元2、跳频检测单元3和PXI总线接口单元4连同外设的插卡E 5，相连接构成一个整体模块。其中：

所述模数转换单元1又包含有一个衰减器组Z和一个宽带ADC转换器E1，且E1的输入端可选择衰减器组中Z1、Z2或Z3中的任何一个，采集来自被测跳频电台的射频模拟信号，经模数处理转换为A1.0～A1.9，B1.0～B1.9，C1.0～C1.9共3路高速数据信号并送至信号处理单元2进行处理。

所述信号处理单元2又包含有一个2GB的DDR存储器和一个FPGA大规模可编程门阵列E2，模数转换后的告诉数据信号输入到FPGA内，并存储到DDR中大约1.6S的样本数据。当存储器存满后，FPGA读出数据，继而完成定点FFT和Z-CHIP变换，进行信号频点的粗定位和相应的数字下变频，然后将计算结果送至跳频检测单元3进行处理。

所述跳频检测单元3为DSP跳频信号处理器E3，将来自FPGA的数据信号进行一次跳频发射功率谱分析、跳频频率集和信道切换时间搜索以及跳频速率和跳频频带计算等，精确完成跳频性能检测，并将其结果再经FPGA送至PXI总线接口单元4。

所述PXI总线接口单元4为PXI接口芯片E4，将来自跳频检测单元3经FPGA输出的跳频性能各参数信号由外设的3U PXI 2槽位插卡E5送至PXI总线，用以实现本发明与外部主控计算机的数据和命令交互。

本发明基于以宽带信号采集技术、频率精确测量技术以及功率检测技术为整体设计思想，以采用合理电路芯片及简单的机械结构建立硬件平台，借助外部主控计算机为依托，利用跳频性能检测软件，编制出一套实时的标准软件包，通过跳频电台输出信号的宽带采集和能量检测，精确计算出跳频电台在不同功率模式下的跳频发射平均功率、跳频速率、信道切换时间、跳频频率等关键性能参数，从而评估跳频电台的跳频工作状态。具有设计合理、结构简单、频率范围宽、平均功率精度高、跳频频点多、信道切换时间短、可靠性高、物理接口好等特点。

附图说明

图1是本发明基于PXI总线的跳频性能检测插卡式结构模块整体电原理接线示意图。

图中符号说明：