一种频谱分析电路结构的制作方法

本技术属于频谱分析，具体涉及一种频谱分析电路结构。

背景技术：

1、随着通信行业的不断发展，为了能够更好地还原以及分析原始信号，利用频谱分析仪对信号的失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度以及交调失真等参数的测量以及信号全频段的频谱分析变得越来越重要。

2、当前利用频谱分析仪对输入信号进行频谱分析时所采用的电路结构主要是利用扫频本振以及多级混频器的组合对输入信号频段进行搬移，同时结合多级滤波器实现对信号频段的选取，进而利用采样元件adc对选取的频段进行采样以及分析。

3、现有技术所采用的频谱分析电路结构中使用了多级混频器，同时对选取频段的采样分析只使用了一级adc，由于混频器是通过扫频的方式工作，同时在混频的过程中会产生与输入信号以及本振信号有关的多次谐波分量。因此，利用现有技术中的频谱分析电路结构对信号频谱进行分析时存在分析结果不够可靠以及被测信号频带宽度受限的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的是提供一种频谱分析电路结构，解决了现有技术中对信号频谱进行分析时分析结果不够可靠以及受测信号频带宽度受限的问题，可以提高对信号频谱分析的可靠性和简便性，同时拓宽了信号的频段采样范围。

2、本技术实施例提供了一种频谱分析电路结构，所述电路结构包括：

3、预处理模块，所述预处理模块的输入端与信号接收端相连，用于对输入信号进行预处理；

4、频段分割模块，所述频段分割模块的输入端与所述预处理模块的输出端相连，所述频段分割模块包括至少两个连接单元，用于采用每个连接单元中的滤波器对所述输入信号的信号频段进行分割处理；且，所述至少两个连接单元中包括至少一个特定连接单元，所述特定连接单元中的滤波器的带通范围未在预设频段区间，所述特定连接单元中还设置有本振信号和混频器，以使所述特定连接单元的分割结果平移至预设频段区间；

5、采样模块，所述采样模块的输入端与所述频段分割模块的输出端相连，用于对所述频段分割模块输出的信号频段进行采样处理；

6、计算模块，所述计算模块的输入端与所述采样模块的输出端相连，用于对所述采样模块的采样结果进行合并计算，以得到对所述输入信号的全频段的频谱分析结果。

7、进一步的，所述采样模块包括第一放大器、第二放大器、开关矩阵、第一adc采样元件以及第二adc采样元件；所述第一放大器输出端以及所述第二放大器输出端与所述所述开关矩阵输入端的两个端口分别相连，所述第一adc采样元件输入端以及所述第二adc采样元件输入端与所述开关矩阵输出端的两个端口分别相连；且，所述第一adc采样元件与所述第二adc采样元件同频，且相位可调。

8、进一步的，所述频段分割模块的第一连接单元接通时，与所述采样模块的第一放大器输入端连接，用于截取所述输入信号的第一频段，所述第一连接单元包括第一滤波器；其中，所述第一滤波器的第一频段为

9、所述开关矩阵将所述第一放大器输出端同时连接至所述第一adc采样元件输入端以及所述第二adc采样元件输入端，并且所述第一adc采样元件与所述第二adc采样元件的相位差为180度，用于对所述输入信号的第一频段进行采样处理。

10、进一步的，所述频段分割模块的第二连接单元接通时，通过功分器分成第一通路和第二通路；所述第一通路与所述采样模块的第一放大器输入端连接，所述开关矩阵将所述第一放大器输出端连接至所述第一adc采样元件输入端，所述第二通路与所述采样模块的第二放大器输入端连接，所述开关矩阵将所述第二放大器输出端连接至所述第二adc采样元件输入端；

11、所述第一通路包括第二滤波器和第三滤波器，接入第二滤波器时得到第二频段为

12、所述第二通路包括第四滤波器和第五滤波器，且所述第四滤波器和第五滤波器同时接入，所述第四滤波器的第四频段为fs±bwb；所述第四滤波器输出端接有所述混频器输入端，所述混频器接入所述本振信号；所述混频器输出端连接所述第五滤波器输入端，所述第五滤波器的第五频段为lo-(fs±bwb)。

13、进一步的，所述频段分割模块的第三连接单元接通时，通过功分器分成第一通路和第二通路；所述第一通路与所述采样模块的第一放大器输入端连接，所述开关矩阵将所述第一放大器输出端连接至所述第一adc采样元件输入端，所述第二通路与所述采样模块的第二放大器输入端连接，所述开关矩阵将所述第二放大器输出端连接至所述第二adc采样元件输入端；

14、所述第一通路包括第二滤波器和第三滤波器，接入第三滤波器时得到第三频段为

15、所述第二通路包括第四滤波器和第五滤波器，且所述第四滤波器和第五滤波器同时接入，所述第四滤波器的第四频段为fs±bwb；所述第四滤波器输出端接有所述混频器输入端，所述混频器接入所述本振信号；所述混频器输出端连接所述第五滤波器输入端，所述第五滤波器的第五频段为lo-(fs±bwb)。

16、进一步的，所述频段分割模块的第四连接单元接通时，与所述采样模块的第二放大器输入端连接，用于截取所述输入信号的第六频段，所述第四连接单元包括第六滤波器；其中，所述第六滤波器的第六频段为

17、所述开关矩阵将所述第二放大器输出端同时连接至所述第一adc采样元件输入端以及所述第二adc采样元件输入端，并且所述第一adc采样元件与所述第二adc采样元件的相位差为180度，用于对所述输入信号的第六频段进行采样处理。

18、进一步的，所述计算模块第一输入端同时与所述第一adc采样元件输出端以及所述第二adc采样元件输出端连接，用于对所述输入信号第一频段的采样处理结果进行计算，以得到所述第一频段频谱；其中，对所述输入信号第一频段频谱利用fft计算。

19、进一步的，所述计算模块第二输入端以及第三输入端分别与所述第一adc采样元件输出端以及所述第二adc采样元件输出端连接，用于分别对所述输入信号第二频段以及第五频段的采样处理结果进行计算，以得到所述第二频段与所述第五频段的合并频谱；其中，对所述所述输入信号第二频段频谱利用fs-fft计算，对所述所述输入信号第五频段频谱利用lo-fft计算，并对所述输入信号第二频段频谱以及所述所述输入信号第五频段频谱进行并集处理。

20、进一步的，所述计算模块第四输入端以及第三输入端分别与所述第一adc采样元件输出端以及所述第二adc采样元件输出端连接，用于分别对所述输入信号第三频段以及第五频段的采样处理结果进行计算，以得到所述输入信号第三频段与所述第五频段的合并频谱；其中，对所述所述输入信号第三频段频谱利用fft+fs计算，对所述所述输入信号第五频段频谱利用lo-fft计算，并对所述输入信号第二频段频谱以及所述所述输入信号第五频段频谱进行并集处理。

21、进一步的，所述计算模块第五输入端同时与所述第一adc采样元件输出端以及所述第二adc采样元件输出端连接，用于对所述输入信号第六频段的采样处理结果进行计算，得到所述第六频段频谱；其中，对所述输入信号第六频段频谱利用2fs-fft计算。

22、在本技术实施例中，预处理模块，所述预处理模块的输入端与信号接收端相连，用于对输入信号进行预处理；频段分割模块，所述频段分割模块的输入端与所述预处理模块的输出端相连，所述频段分割模块包括至少两个连接单元，用于采用每个连接单元中的滤波器对所述输入信号的信号频段进行分割处理；且，所述至少两个连接单元中包括至少一个特定连接单元，所述特定连接单元中的滤波器的带通范围未在预设频段区间，所述特定连接单元中还设置有本振信号和混频器，以使所述特定连接单元的分割结果平移至预设频段区间；采样模块，所述采样模块的输入端与所述频段分割模块的输出端相连，用于对所述频段分割模块输出的信号频段进行采样处理；计算模块，所述计算模块的输入端与所述采样模块的输出端相连，用于对所述采样模块的采样结果进行合并计算，以得到对所述输入信号的全频段的频谱分析结果。通过所述频谱分析电路结构，解决了现有技术中由于使用多级混频器造成的信号频谱分析结果不够可靠以及由于使用以及采样元件adc造成的受测信号频带宽度受限的问题，通过利用不同频段的滤波器对输入信号进行频段分割，并且只对未在预设频段范围内的滤波器所在的电路支路上设置混频器进行频段平移，可以减少混频器产生的谐波干扰，提高了对输入信号频段分割的可靠性和简便性，同时通过多个采样元件组合的方式对分割后的信号段进行采样，可以拓宽对信号频段的采样范围，进而增大了对信号的频谱分析带宽。