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地址:北京市海淀区上地信息路1号金远见大楼418室

      系统规格:

      系统提供1块PXI中频采集模块,具备FM/AM解调功能以及频谱分析功能。

      a.每块卡有4个高性能ADC通道(AnalogAD6645ASQ-105MHz)。

      b.面向信号处理应用场合的FPGA(XilinxVertex-4SX35)和高性能的定点DSP(TITMS320C6416-A6E3)、故可适合于大多数软件无线电行业的应用。

      c.每块板上标准配置32+64MB内存,支持FIFO模式,将数据传入计算机中。
     
      d.内建DDC下变频模块,直接将中频信号变为基带信号带宽,便于实时传输进入计算机。

      e.软件包支持AM,FM的同步解调。

      f.通过DSP进行实时频谱分析,输出结果数据。

      g结构为标准PXI3U单槽尺寸。
     

    PXI3U单槽尺寸


      该模块的原理如下所述:
     

    模块原理图


      工作原理:

      ADC根据所设置的时钟采样率进行最多4或单通道通道同步中频信号采集(eg.Fs=100MHz),采样后的数据经后级独立4通道的DDC混频抽取滤波后,得到需要带宽(eg.BW=25KHz)的基带信号。基带信号通过DMA的方式,通过板载FIFO(32MB),实时传输到计算机中,与系统相配合的软件包可实现4通道AM,FM的同时解调,DSP可用于完成FFT的计算、相位的计算、调制模式的自动识别等功能。

      技术特性

      General
      输入通道:1ch、2ch、4ch
      分辨率:14bits
      采样率:10~100MS/s
      板载存储器:64MByte+32MByte
      Input
      正常信号电平:0dBm(±0.316Vpp)
      满量程范围:+10dBm(±1Vp)
      最大不损坏输入幅度:+14dBm
      最大直流输入:±2V
      输入阻抗:50Ωnominal
      输入端驻波:<1.5:1nominal
      耦合方式:AC,变压器耦合
      模拟输入频率范围:2MHzto200MHz
      信号输入中心频率:10.7/21.4/70MHz
      信噪比SNR:>70dB
      无杂散动态范围SFDR:>82dB
      Frequency
      内时钟频率Fs:100MHz
      精度:<±10ppm
      相噪:@1kHz<-128dBc/Hz
      ResidualFM:<2Hzpk–pk(10ms)
      可选用VCXO、TCXO或OSC
      DigitalDownconversion
      FPGA硬件实时处理
      抽取率n:4to16384(4的整数倍间隔)
      NCO分辨率:0.03Hz
      NCOSFDR:<-102dBc/Hz
      带内波动:≤±0.5dB
      矩形系数:≤1.25
      数字滤波器带宽:BW=Fs/n/1.25
      emodulation
      可选AM、FM、PM、USB、LSB、CW、SSB、PLUSE
      riggering
      触发模式外触发,软件触发
      PXI背板总线同步触发
      Slope:Rising,falling
      外触发电平:TTL
      外触发连接器方式:SMA
      最大触发电平:+5.2V
      xternalFrequencyReferenceInput
      连接器:SMA
      输入阻抗:50Ω
      输入幅度:0dBmto+10dBm
      最大不损坏输入幅度:+15dBm
      最大直流输入:±3VDC
      频率输入范围:10~105MHz
      peratingSystem
      软件包Windows2000/XP(标准)、VxWorks(可选)
      ataOutput
      IQ数据、FFT频域数据、解调数据
      orkMode
      实时信号连续采集
      带通信号采集
      owerRequirements
      2通道100MHz同步采样功耗:<8.5W
      4通道100MHz同步采样功耗:<12.5W

      软件测试功能

      频谱分析功能:
      a.显示频谱图形,峰值频率和峰值功率.
      设置参数如:中心频率,SPAN,FFT平均次数,FFT窗类型。

    软件功能测试



      b.调制分析功能
      显示调制波形,设置参数如:解调类型,调制频率。

      c.功率计:
      显示峰值功率,均方功率。
      设置参数如:参考电平。

      d.音频分析:
      显示音频信号频率,电平,失真度,信纳比。
      设置参数如:参考电平。

      系统实现原理:
      整个系统实现原理如下所示
     

    系统实现原理图


      系统软件主要完成4部分工作:

      1.FM信号的数字解调部分;
      2.AM信号的数字解调部分;
      3.FFT分析,通过计算FFT结果,得到基带信号的性能;
      4.控制RF部分的本振,搜索信号。

      FM实现的原理如下图所示:
     

    FM实现的原理



      采用性能较好和全数字锁相环路进行解调,其滤波器均为数字滤波器,带宽可以根据响应频率可调。锁相环输出即为解调后的基带信号。

      AM的实现比FM更为简单些,其实现原理如下:

     

    AM实现原理图



      关于FFT模块:

      主要将输入数据分成一帧一帧的组合,每帧的点数可以选择,如1024,2048等。点数越多,生成的曲线越平滑;但频率分辨率取决于采样率:我们如果采用4倍中频采样,如果基带信号带宽为20kHz左右,采样率为80MSPS,那么频率分辨率为40M/20K=2000,将pi区间分为2000份,产生pi/2000的精度。

      我们通过分析频谱,找到最大的峰,作为基波,第二小的作为二次谐波,以此类推,我们将找到三次、四次、五次谐波等等。从而能分析信号的失真度:基波的能量和谐波能量和的比值。基波的功率。将基波和能量和谐波的能量从频谱中减去,将剩下的谱能量就和,在同基波的能量向比较,就能得到系统的信噪比。

      关于频率扫描控制:我们首先在FFT输出的值后面设定一个门限值,但能量小于这个门限值是,我们认为接受到的没有信号,只是噪声,这是我们进行本振的设置,进行频率扫描,直到接受到信号(能量高于门限值),将该频段的信号进行测试分析输出结果;在进行下一次频率移动,直到搜索完整个RF频率范围。

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