[发明专利]基于AD9864中频数字化系统FFT宽带频谱仪设计

摘要

本发明公开了一种基于AD9864中频数字化系统FFT宽带频谱仪，射频输入信号首先经衰减器及射频开关后，根据用户不同测量频率设置分为4个不同的通道进行处理，当f<10MHz时选择直接AD采样利用FFT实现频率测量，当频率为10MHz≤f≤4400MHz时利用一次变频及AD9864处理后由PC完成后续处理；设计方案同时考虑用户大扫宽高速测量的需要，此时不经过AD9864处理直接检波得到输入信号的幅值，从而可以快速完成大扫宽频谱测量。本发明在射频前端采用一次变频替代传统的三次变频方式，在中频处理部分充分利用通用PC资源替代传统频谱仪对于高性能CPU的要求，相对于传统高性能频谱仪本发明设计简单、实现难度小、功耗低、极大地降低了用户测量成本。

主权项

基于AD9864中频数字化系统FFT宽带频谱仪，其特征在于：包括有频谱分析仪硬件系统和PC上位机，其中频谱分析仪硬件系统包括有衰减器、射频开关一、10MHz参考频率、第一本振、第一混频器、检波器、AD9864中频数字化芯片、单片机；射频输入信号接入衰减器的信号输入端，衰减器的信号输出端与射频开关一相连，所述的10MHz参考频率接入第一本振，第一本振的信号输出端经环路滤波器后接入AD9864中频数字化芯片；根据射频输入信号的输入频率不同将射频信号分为三个通道分别进行处理：开关一的另一端输出的频率信号分别为f1、f2、f3，f1信号接入低通滤波器一，低通滤波器一的另一端与开关四的输入端连接；f2信号接入低通滤波器二，低通滤波器二的另一端与开关三的的输入端连接；f3信号接入第一混频器的I端，第一混频器的R端连接带通滤波器，带通滤波器的另一端连接开关二的输入端，开关二的另一个输入端连接检波器，检波器的另一端与开关四的另一个输入端连接，开关二的输出端接入AD9864中频数字化芯片，其中第一本振的信号输出端还与第一混频器的L端连接，第一本振与第一混频器之间连接有放大器；开关四的输出端连接模数转换器二，模数转换器二接入单片机的信号输入端，单片机的信号输入端还与与AD9864中频数字化芯片连接，单片机的信号输出端与PC上位机之间通信连接；所述的第一本振产生200MHz至4400MHz的信号，对输入信号进行下变频，并提供AD9864中频数字化芯片的下变频本振信号；所述的第一混频器对射频输入的f3频率信号下变频至10.7MHz信号，检波器对10.7MHz中频信号进行检波后输出检波直流信号；AD9864中频数字化芯片对f2和10.7MHz中频信号进行下变频、数字化及抽取滤波等处理；所述的模数转换器二对检波直流信号和f1信号进行采集，所述的单片机对频谱分析仪硬件系统进行控制并将AD9864中频数字化芯片和模数转换器二输出的数据通过USB接口传给PC上位机进行处理并显示。