[发明专利]基于PXIe接口的数字化仪

说明书

技术领域

本发明涉及信号分析领域，特别是涉及一种基于PXIe接口的数字化仪。

背景技术

随着技术的发展，军用测试装备正朝向小型化、智能化发展，要求测试的功能不断增多，体积尽可能小。在测试装备中分析类仪器占有非常重要的地位，为了解决复杂的信号分析，往往需要进行多域分析，数字化仪为这种需求提供了技术保障。它是建立在信号数字化基础上的一项数字信号处理技术，为测试系统提供各种分析功能，包括示波器、矢量信号分析仪、频谱分析仪等多种功能，满足时域、解调域及频域的联合分析需求，从不同的角度对信号进行分析，为复杂测试系统的功能调试、故障诊断提供有效的支持。但是，在现有技术中，多功能、小型化是该装置研制的重点和难点。

发明内容

本发明提供一种基于PXIe接口的数字化仪，以解决现有技术中的上述问题。

本发明提供一种基于PXIe接口的数字化仪，包括：模拟信号处理与模拟/数字A/D转换电路单元，用于对输入的模拟信号进行调理，并进行A/D采集，将A/D采集后的数字信号输入到板载信号处理单元；触发管理单元，用于进行触发源分配，并进行触发类型管理；时钟管理单元，用于产生数字化仪各单元的时钟信号，并对时钟信号进行分配；板载信号处理单元，用于对A/D采集后的数字信号进行处理，输出信号速率可调的IQ数据流信号；捕获引擎单元，用于根据触发管理单元发送的触发信号和时钟管理单元发送的时钟信号向板载内存存储管理单元发送存储IQ数据流信号的控制指令；板载内存存储管理单元，用于根据捕获引擎单元的控制指令，将板载信号处理单元输出的IQ数据流信号进行存储；PXIe接口逻辑控制单元，用于与PXIe总线接口进行通信，接收控制单元通过PXIe总线接口发送的控制信号，根据控制信号对数字化仪内部各个单元的寄存器进行读写，实现对数字化仪中的各个单元的配置和控制；获取板载内存存储管理单元中存储的IQ数据流信号，通过PXIe总线接口将IQ数据流信号到分析单元；分析单元，用于根据IQ数据流信号进行示波、矢量信号分析和频谱分析。

优选地，模拟信号处理与模拟/数字A／D转换电路单元具体包括：阻抗匹配模块、衰减器、滤波放大模块、以及A/D采集模块；阻抗匹配模块，用于对模拟信号进行终端匹配；衰减器，由30dB动态范围、以及0.5dB步进的衰减网络组成，用于对阻抗匹配模块输出的模拟信号进行衰减；滤波放大模块，包括：滤波器、开关、以及放大器，其中，滤波器用于对两种滤波方式进行选择，并对衰减器输出的模拟信号进行滤波，其中，两种滤波方式包括：低通方式和带通方式，低通方式完成100Hz～400MHz的模拟信号接收；带通方式完成296.4MHz～346.4MHz的模拟信号接收；开关以及放大器用于将模拟信号的幅度调整到A/D采集模块的接收范围内；A/D采集模块，用于进行A/D采集，将模拟信号转换为数字信号。

优选地，触发源包括：外部可编程功能接口PFI触发、背板总线触发、信号通道0触发、以及板载信号处理单元触发；触发类型包括：立即触发、软件触发、以及数字触发。

优选地，时钟管理单元具体包括：时钟产生模块，用于通过AD9511芯片将参考时钟经过锁相环PLL倍频至预定频率，然后经过预设的分频器分频至所需要的频率；时钟分配模块，用于将AD9511芯片产生的时钟信号分配给各单元。

优选地，PXIe接口逻辑控制单元采用FPGA实现。

优选地，板载信号处理单元具体包括：均衡滤波器、数字增益模块、数字偏移模块、直接数字控制DDC模块、数据处理模式选择模块、以及OSP触发模块；均衡滤波器，用于A/D采集后的数字信号进行均衡滤波；数字增益模块，用于对均衡滤波后的数字信号进行数字增益；数字偏移模块，用于数字增益后的数字信号进行数字偏移；DDC模块，用于对数字偏移后的数字信号进行处理，输出IQ数据流信号；数据处理模式选择模块，用于选择对IQ数据流信号进行处理的数据处理模式，其中，数据处理模式包括：实数数据处理模式和复数数据处理模式；板载信号处理单元触发模块，用于向触发管理单元发送IQ数据流信号，其中，IQ数据流信号作为板载信号处理单元触发的判断依据。

优选地，DDC模块具体包括：频率转换模块，用于对数字偏移后的数字信号进行数字混频和下变频；小数分频重采样模块，用于对进行下变频后的数字信号进行小数分频重采样；滤波抽取模块，用于对输入的数字信号进行滤波抽取，输出IQ数据流信号。