一种子带拼接的宽带数据采集方法
【技术领域】
[0001]本发明属于通信侦查技术领域，具体涉及一种子带拼接的宽带数据采集方法，用于大频率范围内宽带信号扫描采集。
【背景技术】
[0002]目前对于大频率范围射频年信号的扫描采集，受制于硬件AD(Analog to DigitalConverter，模数转换器)的限制，不容易做到直接采样，当所采信号在射频范围内时，要求AD的采样频率非常高，需达到Gbit/s的采样速率，当数字信号带宽较宽时，又需要采样前端的带宽较宽，这都会大大提高成本，对工艺要求高，最重要的是不易实现。但对于当前数字信号处理领域尤其是软件无线电，需将数字采样端尽量移往天线，并且需要处理高带宽的信息，因此需要一种易实现的、成本可控的高带宽大频率范围数据采集方法。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的是提供一种易实现的、成本可控的子带拼接的宽带数据采集的方法，实现大频率范围宽带信号的扫描采集。
[0004]为了解决大频率范围数据的扫描采集，本发明提供一种子带拼接的宽带数据采集方法，包括:
[0005]子带采集处理步骤，所述子带采集处理步骤包括循环执行的如下步骤:
[0006]主控制模块设置采集前端模块当前待采集的高频射频输入信号包含的子带的中心频率和输出信号带宽；
[0007]采集前端模块配置当前待采集的子带的中心频率和输出信号的带宽；
[0008]采集前端模块对当前待采集的子带进行模拟下变频处理；
[0009]采集前端模块对模拟下变频处理后的信号进行滤波处理；
[0010]采集前端模块在进行滤波处理后输出中频宽带信号；
[0011]数据处理模块通过高速模数转换器采集所述中频宽带信号；
[0012]数据处理模块对采集的中频宽带信号进行数字下变频处理；
[0013]数据处理模块对数字下变频处理后的信号进行信道化处理；
[0014]数据处理模块拼接所接收到的经信道化处理后的信号，获得当前的子带信号；
[0015]全频率范围子带拼接重构步骤，所述全频率范围子带拼接重构步骤包括:当数据处理模块判断已扫描完成待采样的高频射频输入信号的整个频率范围时，数据处理模块执行整个频率范围内所有子带信号的拼接重构，并对重构信号输出。
[0016]进一步地，在子带采集处理步骤中，还包括如下子步骤:主控制模块设置逻辑同步信号，并将所述逻辑同步信号发送至所述采集前端模块和所述数据处理模块。
[0017]进一步地，在所述子带采集处理步骤中所述采集前端模块对当前待采集的子带进行模拟下变频处理之前，还包括如下子步骤:采集前端模块确认在本次子带信号的采集处理过程中已接收到所述主控制模块发送的逻辑同步信号。
[0018]进一步地，在所述子带采集处理步骤中所述数据处理模块对采集的中频宽带信号进行数字下变频处理之前，还包括如下子步骤:数据处理模块确认在本次子带信号的采集处理过程中已接收到所述主控制模块发送的逻辑同步信号。
[0019]具体地，所述主控制模块设置采集前端模块当前待采集的高频射频输入信号包含的子带的中心频率和输出信号带宽，具体包括:将待采样的高频射频输入信号的频率范围从fi到f 2分割为N个子带，其中N = (f 2-fi)/B ;获得每个子带的中心频率fCi =
i = 1，2，3…N，其中fci为所述采集前端模块需设置的中心频率，B为所述采样前端模块的输出中频信号的带宽；在前一子带采集处理完毕后，再设置采集前端模块所需的下一子带的中心频率fq和带宽B。
[0020]上述技术方案的有益技术效果在于:
[0021]本发明的上述技术方案解决了大频率范围数据的扫描采集问题，该子带拼接的宽带数据采集的装置易实现的且成本可控，能够实现大频率范围宽带信号的扫描采集。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本发明的实施例的采集前端模块的结构框图；
[0024]图2是本发明的实施例的数据处理模块的结构框图；
[0025]图2A是本发明的实施例的数字信号处理器的功能框图；
[0026]图3是本发明的实施例的子带拼接的宽带数据采集装置的整体结构框图；
[0027]图3A是本发明的实施例的逻辑控制CPU的功能框图；
[0028]图4是本发明的实施例的信道划分示意图；
[0029]图5是本发明的实施例的实现框图；
[0030]图6是本发明的实施例的中频信号信道化处理原理框图；
[0031]图7是本发明的实施例的子带信道化划分示意图；
[0032]图8A是本发明的实施例的方法作为一个举例实现流程图；
[0033]图SB是本发明的实施例的方法作为又一个举例的具体实现流程图。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035]本发明的实施例提供了一种用于大频率范围宽带信号的扫描采集装置，其包括:可设置带宽、中心频率的采集前端模块，高速的数据处理模块，以及逻辑控制模块。在本实施例中将待采集的射频高频信号分成N个子带信号，该扫描采集装置逐子带地描采集，通过N次子带扫描采集过程实现对射频高频信号的全频率范围的扫描采集。
[0036]图1是本发明的实施例的采集前端模块的结构框图。如图1所示，采集前端模块包括:下变频单元、带宽选择单元、控制单元和第一控制接口。下变频单元，用于通过模拟下变频来处理待采样的射频高频信号的子带信号，将射频高频信号搬移到中频宽带信号，解决高频率信号无法通过当前AD直接采样的问题。该下变频单元在每次子带扫描采集过程中对待采样的射频高频信号的一子带信号进行模拟下变频处理。带宽选择单元，用于根据控制单元设置的中频宽带信号的带宽，输出中频宽带信号，以满足后续数据处理模块对带宽的要求。控制单元，用于为下变频单元分别设置在每次子带扫描采集过程中该采样前端模块所要处理的子带信号的中心频率，以及为带宽选择单元设置输出的中频宽带信号的带宽。第一接口用于与主控制模块也即逻辑控制模块进行命令交互。
[0037]图2是本发明的实施例的数据处理模块的结构框图。如图2所示，数据处理模块包括:高采样率AD、高速多核心数字信号处理器、第一高速通信接口与第二控制接口。高采样率AD，用于在每次子带扫描采集过程中将采集前端模块输出的一子带信号对应的中频宽带信号进行采样；由于是中频信号所以对AD的要求降低，但为了尽可能的处理宽带信号，需要根据实际情况选择高速率AD。高速多核心数字信号处理器，用于对中频宽带信号进行处理，以实现大范围高带宽信号的全采样，实现大频率范围信号的重构。具体地，高速多核心数字信号处理器，用于对AD采样的中频宽带信号进数字下变频处理、信道化处理和子带信号拼接处理以获得该子带信号，并在逐子带扫描采集结束后将多次子带扫描采集过程获得的待采样的射频高频信号的全频率范围内的所有子带信号进行拼接重构；第一高速通信接口用于将拼接重构后获得的全频率范围的信号传递给主控制模块的存储单元；第二控制接口用于对数字信号处理的逻辑控制，以及设置用于高采样率AD的采样速率。这里的逻辑控制是指主控制模块协调好采集前端模块和数据处理模块，例如，主控制模块将采集前端模块当前的采集进度告知数据处理模块，并且控制数据处理模块开始接收采集前端模块发来的数据的时机。
[0038]图2A是本发明的实施例的数字信号处理器的功能框图。如图2A所示，在一个较佳的实施例中，该数字信号处理器可包括:第一判断子单元，用于判断是否接收到由主控制模块发送的逻辑同步信号