专利名称：一种基于PXIe合成仪器架构的射频和微波综合仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频/微波仪器技术领域，特别是涉及一种基于PXIe合成仪器架构的射频和微波综合仪器。
背景技术：
当今自动测试系统中最大的问题不是在新装备的自动测试系统中吸纳先进技术使其达到更高测试性能，而是对已有的和新的自动测试系统在20多年或更长寿命周期的
管理问题。武器系统的更新和管理，延长了武器系统的寿命，可能是20年或更长，这要求自动测试系统也可以在这么长的时间内对其进行保障。武器系统持续的过时管理问题的费用相对来说是有保证的，但是要为现有的测试系统提供大笔费用就困难的多。因此，为了防止以后出现同样的问题，现在就必须解决未来的自动测试系统过时管理问题。目前国内的自动测试系统和国外早期的自动测试系统中大量采用专门的设计电路完成武器系统的测试保障工作，这些测试仪器很快在技术上就过时了，因为无法获得备件，保障工作越来越困难，而且维修费用也越来越高。目前，合成仪器是一种较好的技术解决途径，合成仪器的发展是对传统的单一仪器的补充，人们可以选择不同的合成仪器部件以满足所需仪器性能方面的要求，以避免设备技术过时问题。由于合成仪器的信号发生和信号处理等通过与硬件平台无关的软件程序来完成，通过下载新程序或更新驱动程序就可以改变或扩充仪器的性能。当出现技术过时问题时，采用通用的编程标准如IVI可以很容易地过渡到替代的硬件和软件上。随着个人计算机的快速发展，数据处理能力加强了，费用降低了。A/D和D/A转换器也已商品化，并且转换速度和分辨率逐年提高。这些都为合成仪器提供有力的技术支撑。PXIe是新一代测试总线，具有更小的体积和更高的性能，因此，具有PXIe架构的合成仪器能够解决通信/雷达电子装备测试系统小型化外，还具有更低的成本和更高的机动性能。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于PXIe合成仪器架构的射频/微波综合仪器，通过共用处理模块，以解决通信/雷达电子装备测试系统的小型化，满足新一代自动测试系统的需求。为达到上述目的，该方案是这样实现的一种基于PXIe合成仪器架构的射频和微波综合仪器，该综合仪器包括控制平台、 PXIe系统控制器、数字化仪模块、信号发生器模块、下变频模块、下变频本振、上变频模块、 上变频本振和合成仪器硬件接口；控制平台通过PXIe系统控制器接入PXIe总线，数字化仪模块、信号发生器模块、 下变频模块、下变频本振、上变频模块和上变频本振均接入PXIe总线，合成仪器硬件接口与数字化仪模块以及合成仪器硬件接口与信号发生器模块之间具有信号线直通通道；下变频模块连接下变频本振和数字化仪模块，上变频模块连接上变频本振和信号发生器模块； 下变频模块和上变频模块连接合成仪器硬件接口；PXIe系统控制器，用于将控制平台的信息编译为符合PXIe总线协议的数据在 PXIe总线上传输，解析从PXIe总线上获取的数据并发送给控制平台；信号发生器模块通过选定作为任意波形发生器或基带信号发生器；该信号发生器模块包括两个信号产生通道，在作为任意波发生器时，采用任意一个信号产生通道，根据来自PXIe总线的配置信息产生波形信号通过信号线直通通道输出到合成仪器硬件接口 ；在作为基带发生器时，根据来自PXIe总线的配置信息，两个信号产生通道产生正交的IQ两路信号作为基带信号输出到上变频模块；上变频模块，用于对来自信号发生器模块的基带信号进行上变频，然后通过合成仪器硬件接口发射出去；上变频本振，用于为上变频模块提供本振信号；下变频模块，用于对来自合成仪器硬件接口的射频信号进行下变频，然后将得到的中频信号发送给数字化仪模块；下变频本振，用于为下变频模块提供本振信号；数字化仪模块通过选定作为时域数字化仪或中频数字化仪，该数字化仪模块根据来自PXIe总线的配置信息对接收到的频率信号进行选定功能对应的处理，然后发送给控制平台；控制平台，用于根据外部选定的本综合仪器功能进行各模块的配置当选定时域数字化仪功能控制平台通过PXIe总线配置数字化仪模块通过信号线直通通道直接从合成仪器硬件接口接收低频信号，由数字化仪模块对低频信号进行处理，然后通过PXIe总线将处理结果发送到控制平台；当选定中频数字化仪功能控制平台通过PXIe总线启动并配置下变频本振和下变频模块，配置数字化仪模块直接从下变频模块接收中频信号，对中频信号进行处理，然后通过PXIe总线将处理结果发送到控制平台；当选定任意波发生器功能控制平台通过PXIe总线启动信号发生器模块切换到任意波形发生器功能，并将产生的波形通过信号线直通通道发送给合成仪器硬件接口 ；当选定射频信号源功能控制平台通过PXIe总线启动信号发生器模块切换到基带信号发生器功能，并且启动和配置上变频模块和上变频本振模块，基带信号发生器将产生的两路IQ两路信号发送给上变频模块。其中，所述中频数字化仪功能包括射频频谱仪功能；所述控制平台进一步用于当选定所述数字化仪模块处于射频频谱仪功能时，控制平台通过PXIe总线启动下变频本振和下变频模块工作，配置下变频本振的本振频率在一个范围内循环变化，从而实现扫频功能；下变频模块具有多个中频频率IF，每个IF对应一个带宽，控制平台配置下变频模块的IF，使得输出给数字化仪模块的信号在所需带宽内；控制平台通过PXIe总线配置数字化仪模块直接从下变频模块接收中频信号，由数字化仪模块对中频信号进行采集和存储，然后通过PXIe总线将存储的波形数据发送到控制平台，由控制平台完成频谱分析过程；
其中，中频数字化仪功能包括矢量信号分析仪功能；所述控制平台进一步用于当选定所述数字化仪模块处于矢量信号分析仪功能时，控制平台通过PXIe总线启动下变频本振和下变频模块工作，配置下变频本振的本振频率固定在预设的点频，配置下变频模块的IF，使得输出给数字化仪模块的信号在所需带宽内；控制平台配置数字化仪模块直接从下变频模块接收中频信号，由数字化仪模块对中频信号进行数字下变频，得到 I、Q分量通过PXIe总线发送到控制平台，由控制平台完成矢量信号分析功能。优选地，所述数字化仪模块包括中频数字化仪输入端口、时域数字化仪输入端口、 端口选择电路、信号调理电路、A/D转换电路和数字处理单元；所述数字处理单元包括中频数字化仪数字信号处理通道、时域数字化仪数字信号处理通道和PXIe总线接口 ；a)数字化仪模块处于时域数字化仪功能时端口选择电路根据来自PXIe总线的配置信息选择时域数字化仪输入端口接收来自合成仪器硬件接口的信号，所接收信号经过信号调理电路和A/D转换电路后送入时域数字化仪数字信号处理通道；时域数字化仪数字信号处理通道实现触发检测、数据存储和波形参数估计处理，处理结果通过PXIe总线接口送入控制平台；b)数字化仪模块处于中频数字化仪功能时端口选择电路根据来自PXIe总线的配置信息选择中频数字化仪输入端口接收来自下变频模块的信号，所接收信号经过信号调理电路和A/D转换电路后送入中频数字化仪数字信号处理通道；中频数字化仪数字信号处理通道实现数字下变频、数据存储，处理结果通过PXIe总线接口送入控制平台。优选地，所述信号发生器模块包括任意波形发生器端口、基带信号发生器I端口、 基带信号发生器Q端口、PXIe总线接口、波形引擎、存储管理模块、存储芯片、基带信号处理引擎、双通道D/A转换器、信号调理电路A和信号调理电路B ；c)信号发生器模块处于任意波形发生器功能时PXIe总线接口将控制平台配置的波形数据通过存储管理模块下载到存储芯片中； 启动工作后，波形引擎通过存储管理模块从存储芯片中获取波形数据，并直接送给双通道 D/A转换器的其中一个通道进行数模转换后输出，信号调理电路A依据配置的波形参数对双通道D/A转换器的输出进行幅值调整和偏置操作，最终将模拟波形信号通过任意波形发生器端口直接输出给合成仪器硬件接口；d)信号发生器模块处于基带信号发生器功能时PXIe总线接口将控制平台配置的波形数据通过存储管理模块下载到存储芯片中； 启动工作后，波形引擎通过存储管理模块从存储芯片中获取波形数据，并送给基带信号处理引擎进行内插和数字滤波处理，得到I、Q两路数字信号，I、Q两路数字信号分别送给双通道D/A转换器的两个通道进行数模转换，两个信号调理电路依据配置的波形参数对双通道 D/A转换器输出的两路信号进行幅值调整和偏置操作，最终将I、Q两路模拟信号送通过基带信号发生器I端口和Q端口输出给上变频模块。有益效果本发明基于PXIe架构，设计了一种综合了信号源和分析仪的综合仪器。控制平台通过PXIe总线配置本仪器工作在某个功能下。本发明采用了共用处理模块，以解决通信/ 雷达电子装备测试系统的小型化问题。通过PXIe总线，控制平台还可以升级数字化仪模块和信号发生器模块的功能，从而满足了测试系统更新换代的需要。本发明还提供了数字化仪模块以及信号发生器模块的实施范例，其尽可能的共有相同功能的模块，有利于设备小型化。
图1为本发明基于PXIe合成仪器架构的射频/微波综合仪器的结构示意图。图2为图1中数字化仪模块的具体结构示意图。图3为图1中信号发生器模块的具体结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。本发明实施例提供了一种基于PXIe合成仪器架构的射频/微波综合仪器，如图1 所示，该综合仪器包括控制平台、PXIe系统控制器、数字化仪模块、信号发生器模块、下变频模块、下变频本振、上变频模块、上变频本振和合成仪器硬件接口。上述这些组成部件可以设置于PXIe机箱中，PXIe系统控制器可以采用PXIe嵌入式系统控制器或PXIe外挂式系统控制器。而且，PXIe机箱、PXIe系统控制器可以选用标准的货架产品。上述各模块的连接关系为控制平台通过PXIe系统控制器接入PXIe总线，数字化仪模块、信号发生器模块、下变频模块、下变频本振、上变频模块和上变频本振均接入PXIe 总线，合成仪器硬件接口与数字化仪模块以及合成仪器硬件接口与信号发生器模块之间具有信号线直通通道；下变频模块连接下变频本振和数字化仪模块，上变频模块连接上变频本振和信号发生器模块；下变频模块和上变频模块连接合成仪器硬件接口 ；合成仪器硬件接口向外部被测对象发射信号或接收来自外部的信号。信号发生器模块、上变频本振、上变频模块构成射频/微波信号源，可以产生用户设置的任意波形或者基带信号。数字化仪模块、下变频本振、下变频模块构成射频/微波分析仪器，其可以作为频谱分析仪、矢量信号分析仪等常用射频/微波仪器。控制平台通过 PXIe总线选通相应模块，从而实现本综合仪器处于其中一种功能。下面对各个组成部件的功能进行详细描述。PXIe系统控制器，用于将控制平台的信息编译为符合PXIe总线协议的数据在 PXIe总线上传输，解析从PXIe总线上获取的数据并发送给控制平台。信号发生器模块通过选定可作为任意波形发生器或基带信号发生器。该信号发生器模块包括两个信号产生通道，在作为任意波发生器时，采用任意一个信号产生通道，根据来自PXIe总线的配置信息产生设定波形通过信号线直通通道输出到合成仪器硬件接口 ； 在作为基带发生器时，根据来自PXIe总线的配置信息，两个信号产生通道产生正交的IQ两路信号作为基带信号输出到上变频模块。通过PXIe总线可以更新信号发生器模块的固件， 以便于升级。上变频模块，用于对来自信号发生器模块的基带信号进行上变频，然后通过合成仪器硬件接口发射出去。上变频本振，用于为上变频模块提供本振信号。下变频模块，用于对来自合成仪器硬件接口的射频信号进行下变频，然后将得到的中频信号发送给数字化仪模块。下变频本振，用于为下变频模块提供本振信号。数字化仪模块通过选定可作为时域数字化仪即示波器或具有数据处理功能的中频数字化仪，该数字化仪模块根据来自PXIe总线的配置信息对接收到的频率信号进行相应处理，然后发送给控制平台。通过PXIe总线可以更新数字化仪模块的固件，以便于升级。控制平台，用于根据外部选定的本综合仪器功能对各模块进行配置(1)当选定时域数字化仪功能控制平台通过PXIe总线配置数字化仪模块通过信号线直通通道直接从合成仪器硬件接口接收低频信号，由数字化仪模块对低频信号进行处理，然后通过PXIe总线将处理结果(存储的波形数据和波形参数)发送到控制平台；(2)当选定中频数字化仪功能控制平台通过PXIe总线启动下变频本振和下变频模块工作，控制平台通过PXIe总线配置数字化仪模块直接从下变频模块接收中频信号，对中频信号进行处理，然后通过PXIe总线将处理结果发送到控制平台。中频数字化仪功能还可以具体化为射频频谱仪功能、矢量信号分析仪功能以及其他中频数字化仪功能。具体来说·当选定射频频谱仪功能控制平台通过PXIe总线启动下变频本振和下变频模块工作，配置下变频本振的本振频率在一个范围内循环变化，从而实现扫频功能；下变频模块具有多个中频频率IF， 每个IF对应一个带宽，控制平台配置下变频模块的IF，使得输出给数字化仪模块的信号在所需带宽内；控制平台通过PXIe总线配置数字化仪模块直接从下变频模块接收中频信号， 由数字化仪模块对中频信号进行采集和存储，然后通过PXIe总线将存储的波形数据和波形参数发送到控制平台，控制平台完成频谱分析过程。 当选定矢量信号分析仪功能控制平台通过PXIe总线启动下变频本振和下变频模块工作，配置下变频本振的本振频率固定在预设的点频，配置下变频模块的IF，使得输出给数字化仪模块的信号在所需带宽内；控制平台配置数字化仪模块直接从下变频模块接收中频信号，由数字化仪模块对中频信号进行数字下变频，得到I、Q分量通过PXIe总线发送到控制平台，控制平台完成矢量信号分析功能。(3)当选定任意波发生器功能控制平台通过PXIe总线启动信号发生器模块切换到任意波形发生器功能，并将产生的波形通过信号线直通通道经由合成仪器硬件接口发送出去。(4)当选定射频信号源功能控制平台通过PXIe总线启动信号发生器模块切换到基带信号发生器功能，并且启动和配置上变频模块和上变频本振模块，基带信号发生器将产生的两路IQ两路信号发送给上变频模块。优先地，在综合仪器处理频率较高时，该综合仪器可以进一步包括第一预选器，该预选器为可编程滤波器。第一预选器与下变频模块相连并且接入PXIe总线，第一预选器在下变频模块之前滤波从合成仪器硬件接口输入的射频信号；控制平台通过PXIe总线配置第一预选器参与或不参与射频信号滤波处理，以及参与滤波处理情况下的中心频率。同样，该综合仪器还可以进一步包括第二预选器，该预选器为可编程滤波器。第二预选器与上变频模块相连并且接入PXIe总线，第二预选器对上变频模块输出的射频信号进行滤波；控制平台通过PXIe总线配置第二预选器参与或不参与射频信号滤波处理，以及参与滤波处理情况下的中心频率。可见，本发明基于PXIe架构，设计了一种综合了信号源和分析仪的综合仪器。控制平台通过PXIe总线配置本仪器工作在某个功能下。本发明采用了共用处理模块，以解决通信/雷达电子装备测试系统的小型化问题。通过PXIe总线，控制平台还可以升级数字化仪模块和信号发生器模块的功能，从而满足了测试系统更新换代的需要。图2为本实施例中数字化仪模块的具体结构示意图。如图2所示，数字化仪模块有两个输入端口，分别为中频数字化仪输入端口和时域数字化仪输入端口，中频数字化仪输入端口连接下变频模块，时域数字化仪输入端口连接合成仪器硬件接口。数字化仪模块还包括端口选择电路、信号调理电路、A/D转换电路和数字处理单元。数字处理单元包括中频数字化仪数字信号处理通道、时域数字化仪数字信号处理通道和PXIe总线接口。a)处于时域数字化仪功能时，端口选择电路根据来自PXIe总线的配置信息选择时域数字化仪输入端口的信号，所接收信号经过信号调理电路和A/D转换电路后送入时域数字化仪数字信号处理通道，时域数字化仪数字信号处理通道主要实现触发检测、数据存储和波形参数估计处理，处理结果通过PXIe总线接口送入控制平台。b)处于中频数字化仪功能时，端口选择电路根据来自PXIe总线的配置信息选择中频数字化仪输入端口的信号，所接收信号经过信号调理电路和A/D转换电路后送入中频数字化仪数字信号处理通道，中频数字化仪数字信号处理通道主要实现数字下变频和数据存储，处理结果通过PXIe总线接口送入控制平台。上文已经提及，中频数字化仪功能具体分为射频频谱仪功能和矢量信号分析仪功能。当选定射频频谱仪功能时，中频数字化仪数字信号处理通道完成中频信号进行采集和存储，然后通过PXIe总线将存储的波形数据发送到控制平台；当选定矢量信号分析仪功能时，中频数字化仪数字信号处理通道对中频信号进行数字下变频，得到I、Q分量通过PXIe 总线发送到控制平台。该数字处理单元可通过FPGA芯片或FPGA芯片+DSP芯片实现。图3为本实施例中信号发生器模块的具体结构示意图。如图3所示，该信号发生器模块有三个输出端口，分别为任意波形发生器输出端口、基带信号发生器I端口和基带信号发生器Q端口。信号发生器模块还包括PXIe总线接口、波形引擎、存储管理模块、存储芯片、基带信号处理引擎、双通道D/A转换器、信号调理电路A和信号调理电路B。任意波形发生器信号和基带信号发生器I支路共享同一信号调理电路A，两个信号调理电路A、B分别连接双通道D/A转换器的A、B两个通道的输出端，双通道D/A转换器A通道的输入端连接基带信号处理引擎的I路信号输出口以及波形引擎，双通道D/A转换器B通道的输入端连接基带信号处理引擎的Q路信号输出口。c)处于任意波形发生器功能时，PXIe总线接口将控制平台配置的波形数据(这里可以为归一化波形数据)通过存储管理模块下载到存储芯片中。启动工作后，波形引擎通过存储管理模块从存储芯片中获取波形数据，并直接送给双通道D/A转换器的A通道，信号调理电路A依据配置的波形参数对双通道D/A转换器的输出进行幅值调整(放大、衰减) 和偏置操作，最终将得到的模拟波形信号送至任意波形发生器端口。d)处于基带信号发生器功能时，PXIe总线接口将控制平台配置的波形数据通过存储管理模块下载到存储芯片中，启动工作后，波形引擎通过存储管理模块从存储芯片中获取波形数据，并送给基带信号处理引擎进行内插和数字滤波处理，得到I、Q两路数字信号，I、Q两路数字信号分别送给双通道D/A转换器的两个通道进行数模转换，两个信号调理电路依据配置的波形参数对双通道D/A转换器输出的两路信号进行幅值调整(放大、衰减) 和偏置操作，最终将I、Q两路模拟信号送至基带信号发生器的I端口和Q端口。图2和图3示出的结构最大程度共用模块，有利于小型化。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种基于PXIe合成仪器架构的射频和微波综合仪器，其特征在于，该综合仪器包括控制平台、PXIe系统控制器、数字化仪模块、信号发生器模块、下变频模块、下变频本振、上变频模块、上变频本振和合成仪器硬件接口 ；控制平台通过PXIe系统控制器接入PXIe总线，数字化仪模块、信号发生器模块、下变频模块、下变频本振、上变频模块和上变频本振均接入PXIe总线，合成仪器硬件接口与数字化仪模块以及合成仪器硬件接口与信号发生器模块之间具有信号线直通通道；下变频模块连接下变频本振和数字化仪模块，上变频模块连接上变频本振和信号发生器模块；下变频模块和上变频模块连接合成仪器硬件接口；PXIe系统控制器，用于将控制平台的信息编译为符合PXIe总线协议的数据在PXIe总线上传输，解析从PXIe总线上获取的数据并发送给控制平台；信号发生器模块通过选定作为任意波形发生器或基带信号发生器；该信号发生器模块包括两个信号产生通道，在作为任意波发生器时，采用任意一个信号产生通道，根据来自 PXIe总线的配置信息产生波形信号通过信号线直通通道输出到合成仪器硬件接口 ；在作为基带发生器时，根据来自PXIe总线的配置信息，两个信号产生通道产生正交的IQ两路信号作为基带信号输出到上变频模块；上变频模块，用于对来自信号发生器模块的基带信号进行上变频，然后通过合成仪器硬件接口发射出去；上变频本振，用于为上变频模块提供本振信号；下变频模块，用于对来自合成仪器硬件接口的射频信号进行下变频，然后将得到的中频信号发送给数字化仪模块；下变频本振，用于为下变频模块提供本振信号；数字化仪模块通过选定作为时域数字化仪或中频数字化仪，该数字化仪模块根据来自 PXIe总线的配置信息对接收到的频率信号进行选定功能对应的处理，然后发送给控制平台；控制平台，用于根据外部选定的本综合仪器功能进行各模块的配置 当选定时域数字化仪功能控制平台通过PXIe总线配置数字化仪模块通过信号线直通通道直接从合成仪器硬件接口接收低频信号，由数字化仪模块对低频信号进行处理，然后通过PXIe总线将处理结果发送到控制平台；当选定中频数字化仪功能控制平台通过PXIe总线启动并配置下变频本振和下变频模块，配置数字化仪模块直接从下变频模块接收中频信号，对中频信号进行处理，然后通过 PXIe总线将处理结果发送到控制平台；当选定任意波发生器功能控制平台通过PXIe总线启动信号发生器模块切换到任意波形发生器功能，并将产生的波形通过信号线直通通道发送给合成仪器硬件接口 ；当选定射频信号源功能控制平台通过PXIe总线启动信号发生器模块切换到基带信号发生器功能，并且启动和配置上变频模块和上变频本振模块，基带信号发生器将产生的两路IQ两路信号发送给上变频模块。
2.如权利要求1所述的综合仪器，其特征在于，该综合仪器进一步包括第一预选器； 第一预选器与下变频模块相连并且接入PXIe总线，第一预选器在下变频模块之前滤波输入的射频信号；控制平台通过PXIe总线配置第一预选器参与或不参与射频信号滤波处理，以及参与滤波处理情况下的中心频率。
3.如权利要求1所述的综合仪器，其特征在于，该综合仪器进一步包括第二预选器；第二预选器与上变频模块相连并且接入PXIe总线，第二预选器对上变频模块输出的射频信号进行滤波；控制平台通过PXIe总线配置第二预选器参与或不参与射频信号滤波处理，以及参与滤波处理情况下的中心频率。
4.如权利要求1所述的综合仪器，其特征在于，所述中频数字化仪功能包括射频频谱仪功能；所述控制平台进一步用于当选定所述数字化仪模块处于射频频谱仪功能时，控制平台通过PXIe总线启动下变频本振和下变频模块工作，配置下变频本振的本振频率在一个范围内循环变化，从而实现扫频功能；下变频模块具有多个中频频率IF，每个IF对应一个带宽，控制平台配置下变频模块的IF，使得输出给数字化仪模块的信号在所需带宽内；控制平台通过PXIe总线配置数字化仪模块直接从下变频模块接收中频信号，由数字化仪模块对中频信号进行采集和存储，然后通过PXIe总线将存储的波形数据发送到控制平台，由控制平台完成频谱分析过程。
5.如权利要求1所述的综合仪器，其特征在于，中频数字化仪功能包括矢量信号分析仪功能；所述控制平台进一步用于当选定所述数字化仪模块处于矢量信号分析仪功能时，控制平台通过PXIe总线启动下变频本振和下变频模块工作，配置下变频本振的本振频率固定在预设的点频，配置下变频模块的IF，使得输出给数字化仪模块的信号在所需带宽内；控制平台配置数字化仪模块直接从下变频模块接收中频信号，由数字化仪模块对中频信号进行数字下变频，得到I、Q 分量通过PXIe总线发送到控制平台，由控制平台完成矢量信号分析功能。
6.如权利要求1所述的综合仪器，其特征在于，所述数字化仪模块包括中频数字化仪输入端口、时域数字化仪输入端口、端口选择电路、信号调理电路、A/D转换电路和数字处理单元；所述数字处理单元包括中频数字化仪数字信号处理通道、时域数字化仪数字信号处理通道和PXIe总线接口 ；a)数字化仪模块处于时域数字化仪功能时端口选择电路根据来自PXIe总线的配置信息选择时域数字化仪输入端口接收来自合成仪器硬件接口的信号，所接收信号经过信号调理电路和A/D转换电路后送入时域数字化仪数字信号处理通道；时域数字化仪数字信号处理通道实现触发检测、数据存储和波形参数估计处理，处理结果通过PXIe总线接口送入控制平台；b)数字化仪模块处于中频数字化仪功能时端口选择电路根据来自PXIe总线的配置信息选择中频数字化仪输入端口接收来自下变频模块的信号，所接收信号经过信号调理电路和A/D转换电路后送入中频数字化仪数字信号处理通道；中频数字化仪数字信号处理通道实现数字下变频、数据存储，处理结果通过 PXIe总线接口送入控制平台。
7.如权利要求1所述的综合仪器，其特征在于，所述信号发生器模块包括任意波形发生器端口、基带信号发生器I端口、基带信号发生器Q端口、PXIe总线接口、波形引擎、存储管理模块、存储芯片、基带信号处理引擎、双通道D/A转换器、信号调理电路A和信号调理电路B ；c)信号发生器模块处于任意波形发生器功能时PXIe总线接口将控制平台配置的波形数据通过存储管理模块下载到存储芯片中；启动工作后，波形引擎通过存储管理模块从存储芯片中获取波形数据，并直接送给双通道D/A 转换器的其中一个通道进行数模转换后输出，信号调理电路A依据配置的波形参数对双通道D/A转换器的输出进行幅值调整和偏置操作，最终将模拟波形信号通过任意波形发生器端口直接输出给合成仪器硬件接口；d)信号发生器模块处于基带信号发生器功能时PXIe总线接口将控制平台配置的波形数据通过存储管理模块下载到存储芯片中；启动工作后，波形引擎通过存储管理模块从存储芯片中获取波形数据，并送给基带信号处理引擎进行内插和数字滤波处理，得到I、Q两路数字信号，I、Q两路数字信号分别送给双通道 D/A转换器的两个通道进行数模转换，两个信号调理电路依据配置的波形参数对双通道D/ A转换器输出的两路信号进行幅值调整和偏置操作，最终将I、Q两路模拟信号送通过基带信号发生器I端口和Q端口输出给上变频模块。
8.如权利要求1所述的综合仪器，其特征在于，所述控制平台进一步用于，通过PXIe总线更新数字化仪模块和信号发生器模块的固件。
9.如权利要求1所述的综合仪器，其特征在于，所述PXIe系统控制器采用PXIe嵌入式系统控制器或PXIe外挂式系统控制器。
全文摘要
本发明公开了一种基于PXIe合成仪器架构的射频和微波综合仪器，控制平台通过PXIe系统控制器接入PXIe总线，数字化仪模块、信号发生器模块、下变频模块、下变频本振、上变频模块和上变频本振均接入PXIe总线，合成仪器硬件接口与数字化仪模块以及合成仪器硬件接口与信号发生器模块之间具有信号线直通通道；下变频模块连接下变频本振和数字化仪模块，上变频模块连接上变频本振和信号发生器模块；下变频模块和上变频模块连接合成仪器硬件接口；控制平台通过配置使得本综合仪器处于不同的功能。本发明通过共用处理模块，以解决通信/雷达电子装备测试系统的小型化，满足新一代自动测试系统的需求。
文档编号H04B17/00GK102497237SQ20111039230
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者冯伟, 刘金川, 史浩, 智国宁, 王石记 申请人:北京航天测控技术有限公司