一种便携式频谱接收机的制作方法

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种便携式频谱接收机。

背景技术：

频谱分析仪是当前频谱分析的主要工具，尤其是扫频外差式频谱分析仪是当今频谱仪的主流，应用扫频测量技术，通过扫频信号源得到外差信号进行频域动态分析。接收机是进行emc测试的主要工具，以点频法为基础，应用本振调谐的原理测试相应频点的电平值。接收机的扫描模式应当是以步进点频调谐的方式得到的。但是，现有的频谱接收机体积较大，不便于携带。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种便携式频谱接收机，用于解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种便携式频谱接收机，包括有：接收机、电源适配器和应用软件，所述电源适配器与所述接收机连接，所述接收机还与所述应用软件连接；

所述电源适配器用于将交流电转换为直流电；

所述接收机包括有接收天线、射频调谐前端和数字接收机，所述接收天线用于接收电磁信号，并经过射频调谐前端实现对信号的抗扰、大动态接收以及输出中频信号；所述中频信号经所述数字接收机处理后，通过网络接口或usb接口传输至所述应用软件中；

所述应用软件用于对外部设备控制、数据存储、数据解调和语音处理，并显示频谱图、时频图和信号特征。

可选地，所述接收机的灵敏度计算公式如下：

；

式中，为接收机整机的灵敏度，单位dbm；

b为检测带宽，单位hz；

nf为噪声系数，单位db；

d为检测门限，单位db。

可选地，检测带宽为12500hz，检测门限为10db，噪声系数为6.4db，则接收机整机的灵敏度。

可选地，所述噪声系数由射频前端噪声系数和数模转换器噪声系数构成，由噪声级联公式可知，

；

式中，为噪声系数；

为射频前端噪声系数；

为数模转换器噪声系数；

为增益。

可选地，所述数模转换器噪声系数的计算公式为：

式中，

pfs为adc输入的等效功率，

snr为信噪比，

b为检测带宽。

可选地，若adc输入的等效功率pfs=10dbm，信噪比snr为80db，检测带宽为12500hz，则。

可选地，若噪声系数，增益，则外部设备的噪声系数为。

可选地，所述电源适配器用于将外部交流电转换为+12v直流电。

如上所述，本发明提供一种便携式频谱接收机，具有以下有益效果：

（1）本发明体积小巧，便于携带，可配合多类型计算机进行固定或者移动的信号监测站；

（2）本发明接口多样化，设备提供千兆网和usb3.0接口，可适配多类型计算机进行数据传输与控制；

（3）本发明性能优越，与同类型接收机相比具有明显的技术优势；

（4）本发明具有良好的电磁屏蔽效性能，保证在复杂的电磁环境中也能正常工作。

附图说明

图1为一实施例提供的便携式频谱接收机的硬件结构示意图；

图2为一实施例提供的外部设备的噪声系数构成图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1和图2所示，本发明提供一种便携式频谱接收机，包括：接收机、电源适配器和应用软件，所述电源适配器与所述接收机连接，所述接收机还与所述应用软件连接；

所述电源适配器用于将交流电转换为直流电；

所述接收机包括有接收天线、射频调谐前端和数字接收机，所述接收天线用于接收电磁信号，并经过射频调谐前端实现对信号的抗扰、大动态接收以及输出中频信号；所述中频信号经所述数字接收机处理后，通过网络接口或usb接口传输至所述应用软件中；

所述应用软件用于对外部设备控制、数据存储、数据解调和语音处理，并显示频谱图、时频图和信号特征。

在一示例性实施例中，所述接收机的灵敏度计算公式如下：

；

式中，为接收机整机的灵敏度，单位dbm；

b为检测带宽，单位hz；

nf为噪声系数，单位db；

d为检测门限，单位db。

根据上述记载，若检测带宽为12500hz，检测门限为10db，噪声系数为6.4db，则接收机整机的灵敏度。

根据上述记载，所述噪声系数由射频前端噪声系数和数模转换器噪声系数构成，由噪声级联公式可知，

；

式中，为噪声系数；

为射频前端噪声系数；

为数模转换器噪声系数；

为增益。

根据上述记载，所述数模转换器噪声系数的计算公式为：

式中，

pfs为adc输入的等效功率，

snr为信噪比，

b为检测带宽。

根据上述记载，若adc输入的等效功率pfs=10dbm，信噪比snr为80db，检测带宽为12500hz，则。

根据上述记载，若噪声系数，增益，则外部设备的噪声系数为。

根据上述记载，所述电源适配器用于将外部交流电转换为+12v直流电。

在一具体实施例中，如图1所示，提供了一种便携式频谱接收机，包括有：接收天线、接收机、ac-dc电源适配器和应用软件。接收天线收到电磁信号，经过射频调谐前端实现对信号的抗扰、大动态接收，输出中频信号经数字接收机处理（ddc和fft）后，通过网口或usb口传输到计算机中，window操作系统的应用软件对设备进行控制、数据存储、数据解调，语音处理、显示频谱图、时频图、信号特征等信息。接收机包括有射频调谐前端、数字接收机等单元，集成在一个便携的屏蔽盒中，接收机由直流+12v供电。接收机提供用户二次开发平台，用户可以在接收机硬件平台上自行开发应用软件。

其中，接收机的灵敏度计算公式如下：

；

式中，为接收机整机的灵敏度，单位dbm；

b为检测带宽，单位hz；

nf为噪声系数，单位db；

d为检测门限，单位db。

噪声系数由射频前端噪声系数和数模转换器噪声系数构成，如图2所示，由噪声级联公式可知，。

式中，为噪声系数；

为射频前端噪声系数；

为数模转换器噪声系数；

为增益。

根据公式：

其中adc输入的等效功率pfs=10dbm，信噪比snr为80db，检测带宽为12500hz，则。

由噪声级联公式：；

由射频前端的噪声系数，增益，得到设备的噪声系数为。根据测试要求，检测带宽为12500hz，检测门限为10db，噪声系数为7.2db，带入上述公式可得=-115.8dbm，满足指标优于-110dbm的要求。

在本发明中，频综的本振点切换速度在0.5ms以内。对带宽40mhz的信号，使用100mhz的采样率，为达到12500hz的分辨率，需要进行8000点fft，耗时在1.2ms以内。综上可知，本发明在2ms以内可完成1个40mhz带宽信号的扫描，1s内可完成500个40mhz带宽信号的扫描，即扫描速度可达到20ghz/s，满足全景扫描速度大于10ghz/s的要求。此外，射频部分接收信号的范围从-105dbm到-18dbm，在常规模式下，增益为35db，因此到adc的输入功率为-70dbm到+17dbm。adc的满量程功率为12dbm，sfdr为85db，所以设备接收信号的理论范围为-70dbm到+12dbm，理论上设备的sfdr为82db，考虑到工程裕量，实际可达到的sfdr为78db。

综上所述，本发明提供一种便携式频谱接收机，不仅体积小巧，便于携带，可配合多类型计算机进行固定或者移动的信号监测站；而且接口多样化，设备提供千兆网和usb3.0接口，可适配多类型计算机进行数据传输与控制。同时本发明性能优越，与同类型接收机相比具有明显的技术优势；所以本发明具有良好的电磁屏蔽效性能，保证在复杂的电磁环境中也能正常工作。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。