[发明专利]全数字中频频谱分析仪及频谱分析方法

权利要求书

1.一种全数字中频频谱分析仪，其特征是，包括：

模数转换器，与正交数字下变频器相接，用于对模拟中频信号进行采样并进行模数转换以得到数字中频信号；

正交数字下变频器，分别与所述模数转换器和中频带宽滤波器相接，用于产生两路正交信号，并将所产生的两路正交信号与所述数字中频信号混频，以得到零中频的宽带复基带信号s；其中，s＝sr+j*si；

中频带宽滤波器，分别与所述正交数字下变频器和鉴幅鉴相器相接，用于对所述宽带复基带信号s进行滤波，以得到窄带复基带信号s′；其中，s′＝sr′+j*si′；

鉴幅鉴相器，分别与所述中频带宽滤波器、视频滤波器和频率计数器相接，用于对所述窄带复基带信号s′进行振幅和相角的运算，以得出基带包络信号和复基带相位信号；

频率计数器，分别与所述鉴幅鉴相器和控制及显示模块相接，用于对所述复基带相位信号进行计数运算，以得出宽带复基带信号s的频率值；

视频滤波器，分别与所述鉴幅鉴相器和采样率提升模块相接，用于对所述基带包络信号进行滤波处理，以得到滤波后基带包络信号；

采样率提升模块，分别与所述视频滤波器和检波器相接，用于将所述滤波后基带包络信号的采样率进行提升，以得到高采样率基带包络信号；

检波器，分别与所述采样率提升模块和快速扫描补偿模块相接，用于对所述高采样率基带包络信号进行检波，以得到检波后基带包络信号；

快速扫描补偿模块，分别与所述检波器和控制及显示模块相接，用于对所述检波后基带包络信号进行补偿，以得到补偿后基带包络信号；以及

控制及显示模块，分别与所述频率计数器和所述快速扫描补偿模块相接，用于接收所述宽带复基带信号s的频率值和所述补偿后基带包络信号并进行显示。

2.根据权利要求1所述的全数字中频频谱分析仪，其特征是，所述中频带宽滤波器包括：

第一CIC抽取滤波器，其输出端与第二CIC抽取滤波器的输入端相接，用于实现3～1000倍的抽取速率；

第二CIC抽取滤波器，其输入端与所述第一CIC抽取滤波器的输出端相接，其输出端与高斯FIR滤波器的输入端相接，用于实现1～3000倍的抽取速率；以及

高斯FIR滤波器，其输入端与所述第二CIC抽取滤波器的输出端相接。

3.根据权利要求2所述的全数字中频频谱分析仪，其特征是，所述视频滤波器包括：

第三CIC抽取滤波器，其输出端与第四CIC抽取滤波器的输入端相接，用于实现1～1000倍的抽取速率；

第四CIC抽取滤波器，其输入端与所述第三CIC抽取滤波器的输出端相接，其输出端与FIR滤波器的输入端相接，用于实现1～3000倍的抽取速率；以及

FIR滤波器，其输入端与所述第四CIC抽取滤波器的输出端相接。

4.根据权利要求1、2或3所述的全数字中频频谱分析仪，其特征是，所述采样率提升模块包括第一CIC内插滤波器和第二CIC内插滤波器，所述第一CIC内插滤波器的输出端与所述第二CIC内插滤波器的输入端相接。

5.一种全数字中频频谱分析方法，其特征是，包括如下步骤：

a、采用模数转换器对模拟中频信号进行采样并进行模数转换，以得到数字中频信号；

b、由正交数字下变频器产生两路正交信号，所述两路正交信号与所述数字中频信号混频，得到零中频的宽带复基带信号s；其中，s＝sr+j*si；

c、采用中频带宽滤波器对所述宽带复基带信号s进行滤波，得到窄带复基带信号s′；其中，s′＝sr′+j*si′；

d、由鉴幅鉴相器对所述窄带复基带信号s′进行振幅和相角的运算，以得出基带包络信号和复基带相位信号；

e、由频率计数器对所述复基带相位信号进行计数运算，以得出宽带复基带信号s的频率值；

f、由视频滤波器对所述基带包络信号进行滤波处理，以得出滤波后基带包络信号；

g、采用采样率提升模块对所述滤波后基带包络信号的采样率进行提升，以得到高采样率基带包络信号；

h、采用检波器对所述高采样率基带包络信号进行检波，以得到检波后基带包络信号；

i、采用快速扫描补偿模块对所述检波后基带包络信号进行补偿，以得到补偿后基带包络信号；

j、通过控制及显示模块对所述宽带复基带信号s的频率值和所述补偿后基带包络信号进行显示。