字振荡器、N个滤波器；或者，中频滤波装置可以包括一个数字混频器、N个数字振荡器、一个滤波器；或者一个数字混频器、一个数字振荡器、N个滤波器等方式。本领域技术人员应当理解，这些方式只要是基于本发明的构思，则属于简单的替换。
[0061]实施例三:
[0062]如图5所示为本实施例的频谱仪的结构示意图，其中，信号采集单元包括衰减器(att，attenuator) 200、第一低通滤波器110 ;混频单元包括混频器300 (Mixer)、中频放大器410、中频带通滤波器(Analog Filter) 140 ;本振信号单元包括本机振荡器(L0，Local 0scillator)820 ;中频滤波单元(即中频滤波装置)120包括模数转换器(ADC，Analog-Digital Converter) 1201、数字控制振荡器(即NCO) 1202、数字混频器1203和低通滤波器1204 ;检波单元包括包络检波器500 ;显示单元包括视频滤波(VBW，Video BandWidth)器 130、显示器 600。
[0063]以下结合图3和图5详细描述频谱仪的工作流程。
[0064]步骤一、原始输入信号(即外部信号)首先经过衰减器200，随后经过第一低通滤波器110并被发送至混频器300。
[0065]步骤二、本机振荡器820产生本振信号并发送至混频器300，来自第一低通滤波器110的信号与来自本振信号单元(即本机振荡器820)的本振信号相混频从而得到混频信号(即被测信号)，混频信号经过中频放大器410和中频带通滤波器140，混频信号落在模拟中频带通滤波器140的通带范围内后被发送到中频滤波单元，将被模数转换器1201采样为数字信号做进一步的数字中频处理。
[0066]步骤三、中频滤波单元的模数转换器1201采样混频信号并将其转换成数字中频信号，将数字中频信号发送至数字混频器1203。
[0067]步骤四、数字振荡器1202产生N个具有不同频点信息的振荡信号，并将N个具有不同频点信息的振荡信号发送至数字混频器1203 ;其中，如图5所示，本实施例中取N为3，并不对本发明构成限制，N为大于I的整数即可，N个具有不同频点信息的振荡信号为具有第一频点信息的第一振荡信号fn、具有第二频点信息的第二振荡信号fn+1、具有第三频点信息的第三振荡信号fn+2、具有第四频点信息的第四振荡信号4+3。如图5所示，数字混频器根据fn将数字中频信号下变频为第一基频信号、根据fn+1将数字中频信号下变频为第二基频信号、根据fn+2将数字中频信号下变频为第三基频信号；混频信号IF落在低通滤波器1204的通带范围内，则混频信号IF会被进一步处理，根据可变分辨率带宽(RBW，Resolut1nBand With)，低通滤波器1204得到符合当前RBW的滤波信号，即低通滤波器1204根据分辨率带宽对第一基频信号至第四基频信号进行中频滤波，从而得到对应第一频点至第四频点的滤波信号。步骤四的详细过程可参照实施例二。
[0068]步骤五、符合当前RBW的滤波信号通过包络检波器500计算信号幅度之后的输出信号被发送至视频滤波器130。
[0069]步骤六、输出信号经过视频滤波器130后被显示器600接收从而产生显示结果。
[0070]上述过程中，数字混频器1203根据第一振荡信号将数字中频信号下变频为第一基频信号…根据第N振荡信号将数字中频信号下变频为第N基频信号的过程控制在模数转换器1201的一个时钟周期内完成。
[0071]之后，重复进行下一个ADC时钟周期内频谱仪的扫描过程。
[0072]最好的现有技术采用FFT扫描小RBW，速度虽快但是FFT消耗存储和处理资源过多，在资源紧张的情况下并不适合FPGA或DSP使用。而采用本发明的并行扫描技术，可在当前较小的资源消耗下，完成小RBW下的较快的扫描速度。本发明创造性地使用并行扫描的技术，使频谱仪在相同RBW下的扫描时间成倍地减小，从而加快扫描速度，优化了测量时间。使用并行DDC扫描的技术，可以达到同时使用多条中频通路的效果，使整体扫描时间成几倍地减小，加快扫描速度。
[0073]以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【主权项】
1.一种中频滤波方法，其特征在于，包括: 由模数转换器单元将一个模拟中频信号采集为数字中频信号，并发送至数字混频器单元; 由数字振荡器单元并行产生N个具有不同频点信息的振荡信号，并将所述N个具有不同频点信息的振荡信号并行发送至数字混频器单元；其中，N为大于等于I的整数(N个具有不同频点信息的振荡信号为具有第一频点信息的第一振荡信号…具有第N频点信息的第N振荡信号)； 数字混频器单元根据所述N个具有不同频点信息的振荡信号将所述数字中频信号下变频为对应的N个基频信号(根据所述第一振荡信号将所述数字中频信号下变频为第一基频信号…根据所述第N振荡信号将所述数字中频信号下变频为第N基频信号)； 中频滤波器单元根据分辨率带宽并行对所述N个基频信号(所述第一基频信号至所述第N基频信号)进行滤波，从而得到对应N个频点的滤波信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模数转换器单元的工作时钟周期为T，所述数字振荡器单元的工作时钟周期为T/N。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数字混频器单元在所述模数转换器单元的一个时钟周期内将所述数字中频信号对应下变频为N个基频信号(根据第一振荡信号将所述数字中频信号下变频为第一基频信号…根据所述第N振荡信号将所述数字中频信号下变频为第N基频信号的过程控制在模数转换器单元的一个时钟周期内完成)。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数字混频器单元根据振荡信号将所述数字中频信号下变频为基频信号。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，还包括所述模拟中频信号的获取过程: 由信号采集单元采集并处理外部信号，并将处理后的外部信号发送至模拟混频单元； 由模拟混频单元对所述处理后的外部信号进行混频从而得到用于模数转换器单元进行采样的模拟中频信号。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括: 由检波单元对所述中频滤波器单元所产生的所述滤波信号进行检波操作从而得到输出信号； 由显示单元接收检波单元所产生的输出信号从而产生显示结果。
7.—种中频滤波装置，其特征在于，包括: 数字振荡器单元，连接至数字混频器单元，产生N个具有不同频点信息的振荡信号，并将N个具有不同频点信息的振荡信号发送至数字混频器单元；其中，N为大于I等于的整数(N个具有不同频点信息的振荡信号为具有第一频点信息的第一振荡信号…具有第N频点信息的第N振荡信号)； 数字混频器单元，接收数字中频信号，根据所述N个具有不同频点信息的振荡信号将所述数字中频信号下变频为对应的N个基频信号(根据所述第一振荡信号将所述数字中频信号下变频为第一基频信号…根据所述第N振荡信号将所述数字中频信号下变频为第N基频信号)； 滤波器单元，连接至数字混频器单元，根据分辨率带宽并行对所述N个基频信号(所述第一基频信号至所述第N基频信号)进行滤波，从而得到对应第一频点至第N频点的滤波信号。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括模数转换器单元，连接至所述数字混频器单元，将一个模拟中频信号采集为数字中频信号，并发送至所述数字混频器单元。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数字混频器单元在所述模数转换器单元的一个时钟周期内将所述数字中频信号对应下变频为N个基频信号(根据第一振荡信号将所述数字中频信号下变频为第一基频信号…根据第N振荡信号将所述数字中频信号下变频为第N基频信号的过程控制在模数转换器单元的一个时钟周期内完成)。
10.一种频谱仪，其特征在于，包括如权利要求7至9任一项所述的中频滤波装置。
【专利摘要】本发明公开了一种中频滤波装置、频谱仪及中频滤波方法，中频滤波装置包括：数字振荡器单元，连接至数字混频器单元，用于产生N个具有不同频点信息的振荡信号，并将振荡信号发送至数字混频器单元；数字混频器单元，用于接收数字中频信号，根据第一至第N振荡信号将数字中频信号下变频为第一至第N基频信号；滤波器单元，连接至数字混频器单元，用于根据分辨率带宽对第一至第N基频信号进行滤波，从而得到滤波信号。频谱仪包括信号采集单元、模拟混频单元、数字中频滤波单元、检波单元和显示单元。本发明的中频滤波装置在ADC的一个时钟周期内，ADC只采集一次数字中频信号，提高了中频滤波装置的工作效率。
【IPC分类】H03H7-12
【公开号】CN104716921
【申请号】CN201510131603
【发明人】梁杰
【申请人】深圳市鼎阳科技有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月24日