基于频谱仪的频率变换系统及方法转让专利

申请号 : CN201510047962.7

文献号 : CN104753611B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 朱天全鲍胜青张亮

申请人 : 北京奥普维尔科技有限公司

摘要 :

本申请公开了一种基于频谱仪的频率变换系统及方法,系统包括:射频转换单元、模数转换单元、数字下变频单元、数据采集单元和数据处理单元,方法包括:1)射频转换单元将频率转换为中频的数字信号;2)模数转换单元将中频的数字信号转换成二进制数据;3)数字下变频单元降低二进制数据的传输速率;4)数据采集单元对二进制数据进行采集;5)频点运算模块进行第一频点运算;6)频点配置模块在第一频点的配置;7)射频转换单元在第一频率变化为一恒定值的时间段内,频点运算模块进行第二频点的运算,将第一频率的数字信号转换为中频的数字信号。本发明解决了成本高、系统稳定性低、工作效率低且所需的处理任务多的技术问题。

权利要求 :

1.一种基于频谱仪的频率变换系统,其特征在于,包括:射频转换单元、模数转换单元、数字下变频单元、数据采集单元和数据处理单元,其中,所述射频转换单元,用于将与系统预置的频点相对应的频率的数字信号转换为中频的数字信号或者接收所述数据处理单元发送的频点,并将所述数据处理单元发送的频点相对应的频率的数字信号转换为与所述数据处理单元发送的频点相对应的中频的数字信号;

所述模数转换单元,用于将与所述频点相对应的中频的数字信号转换成与所述频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元;

所述数字下变频单元,用于降低与频点相对应的二进制数据的传输速率;

所述数据采集单元,所述数据采集单元对数字下变频单元发送的与频点相对应的二进制数据进行采集;

所述数据处理单元,包括频点运算模块、频点配置模块和定时模块,其中,所述频点运算模块,用于采用算法对频点进行运算;

所述频点配置模块,用于对频点进行配置;

所述定时模块,用于确定所述频点运算模块进行运算的时间点和所述频点配置模块进行配置的时间点;

所述数据处理单元,还用于处理所述数据采集单元发送的二进制数据。

2.根据权利要求1所述的基于频谱仪的频率变换系统,其特征在于,所述中频的数字信号,进一步为:9MHz至12MHz的数字信号。

3.根据权利要求1所述的基于频谱仪的频率变换系统,其特征在于,所述频点运算模块,按照公式RFOUT=(fPFD×(INT+(FRAC/2^25)))*2计算出频点,其中,RFOUT为频点,INT+(FRAC/2^25)为分频比,INT为分频比的整数部分,FRAC为分频比的小数部分,fPFD是参考频率。

4.根据权利要求1所述的基于频谱仪的频率变换系统,其特征在于,所述数据处理单元,进一步为:单片机、CPU中央处理器或微处理器。

5.根据权利要求1所述的基于频谱仪的频率变换系统,其特征在于,所述系统,进一步还包括:存储单元,用于存储所述数据采集单元所采集的二进制数据;

所述存储单元,进一步为:硬盘、FLASH存储器、SD卡或CF卡。

6.一种基于频谱仪的频率变换方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:射频转换单元将与系统预置的频点相对应的频率的数字信号转换为与所述系统预置的频点相对应的中频的数字信号;

步骤2:模数转换单元将与所述系统预置的频点相对应的中频的数字信号转换成与所述系统预置的频点相对应的二进制数据,发送至数字下变频单元;

步骤3:所述数字下变频单元降低与所述系统预置的频点相对应的二进制数据的传输速率;

步骤4:数据采集单元对数字下变频单元发送的与所述系统预置的频点相对应的二进制数据进行采集,并发送至数据处理单元进行处理;

步骤5:所述数据处理单元的频点运算模块在定时模块设置的第一时间点进行第一频点运算;

步骤6:所述数据处理单元的频点配置模块在定时模块设置的第二时间点进行第一频点的配置,并将配置后的第一频点发送至所述射频转换单元中;

步骤7:所述射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第一频点,在与所述第一频点相对应的第一频率变化为一恒定值的时间段内,所述频点运算模块进行第二频点的运算,所述射频转换单元将与所述第一频点相对应的第一频率的数字信号转换为与所述第一频点相对应的中频的数字信号。

7.根据权利要求6所述的基于频谱仪的频率变换方法,其特征在于,所述频点运算满足以下公式:RFOUT=(fPFD×(INT+(FRAC/2^25)))*2,其中:RFOUT为频点;INT+(FRAC/2^25)为分频比;INT为分频比的整数部分;FRAC为分频比的小数部分;fPFD是参考频率。

8.根据权利要求6所述的基于频谱仪的频率变换方法,其特征在于,所述中频的数字信号,进一步为:9MHz至12MHz的数字信号。

9.根据权利要求6所述的基于频谱仪的频率变换方法,其特征在于,所述方法还包括步骤:存储单元对所述数据采集单元所采集的二进制数据进行存储。

10.一种基于频谱仪的频率变换方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1)射频转换单元将与系统预置的频点相对应的频率的数字信号转换为与所述系统预置的频点相对应的中频的数字信号;

步骤2)模数转换单元将与所述系统预置的频点相对应的中频的数字信号转换成与所述系统预置的频点相对应的二进制数据,发送至数字下变频单元;

步骤3)所述数字下变频单元降低与所述系统预置的频点相对应的二进制数据的传输速率;

步骤4)数据处理单元的频点运算模块在定时模块设置的a时间点进行A频点运算;

步骤5)所述数据处理单元的频点配置模块在定时模块设置的b时间点进行A频点的配置,并将A频点分为第一A频点和第二A频点,然后分两次发送至所述射频转换单元中;

步骤6)所述射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第一A频点,在与所述第一A频点相对应的A频率变化为一恒定值的时间段内,数据采集单元对数字下变频单元发送的与预置的频点相对应的二进制数据进行采集,所述射频转换单元将与所述第一A频点相对应的A频率的数字信号转换为与所述第一A频点相对应的中频的数字信号;

步骤7)所述模数转换单元将与所述第一A频点相对应的中频的数字信号转换成与所述第一A频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元;

步骤8)所述数字下变频单元降低与所述第一A频点相对应的二进制数据的传输速率;

步骤9)所述射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第二A频点,在与所述第二A频点相对应的A频率变化为一恒定值的时间段内,所述频点运算模块进行B频点的运算,所述射频转换单元将与所述第二A频点相对应的A频率的数字信号转换为与所述第二A频点相对应的中频的数字信号。

说明书 :

基于频谱仪的频率变换系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及通信测试领域,具体的说,是涉及一种基于频谱仪的频率变换系统及方法。

背景技术

[0002] 频谱仪是研究电信号频谱结构的仪器,用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用以测量放大器和滤波电路等电路系统的某些参数,是一种多用途的电子测量仪器。
[0003] 现有的数字频谱分析仪使用较多的是全数字实时快速傅氏变换(Fast Fourier Transformation,FFT)频谱分析仪。全数字实时FFT频谱分析仪首先通过ADC(模数转换单元)对整个频段的模拟信号进行采样,之后进行FFT运算,得到被测信号的频域信息。这种频谱分析仪有两种实现方式,第一种实现方式是把高频信号经过混频搬移到低频,然后经过高速模数转换,对一小段频谱进行FFT运算,得到一段频谱;通过多次频谱表搬移和FFT运算,可以得到整个频段内的频谱信息。第二种实现方式是直接对射频信号进行采样,实时进行FFT运算,得到整个频段内的频谱信息。这两种实现方式都需要高速的ADC和运算超强的DSP处理器,因此成本较高。而且在变频的过程中,处理任务过多,中断时间比较长,严重影响系统性能。
[0004] 专利申请文件201410382713.9提供了一种全数字中频频谱分析仪及频谱分析的方法。该全数字中频频谱分析仪包括模数转换单元、正交数字下变频器、中频带宽滤波电路、鉴幅鉴相器、频率计数器、视频滤波电路、采样率提升模块、检波器、快速扫描补偿模块和控制及显示模块。本发明中的模数转换单元可采用较低成本的中低速模数转换单元,模数转换单元对模拟中频信号进行采样后,后续再通过单片的FPGA就可实现整个的数字中频频谱分析,但是在变频处理过程中的数据采集和频点更新之间会有一定的延时,使结果不准确、稳定性不高。
[0005] 因此,如何研发一种基于频谱仪的频率变换系统及方法,便成为亟待解决的技术问题。

发明内容

[0006] 本申请解决的主要问题是提供一种基于频谱仪的频率变换系统及方法,以解决无法实现的降低成本、提高系统的稳定性、提高工作效率且处理任务少的技术问题。
[0007] 为了解决上述技术问题,本发明公开了一种基于频谱仪的频率变换系统,包括:射频转换单元、模数转换单元、数字下变频单元、数据采集单元和数据处理单元,其中,[0008] 所述射频转换单元,用于将与系统预置的频点相对应的频率的数字信号转换为中频的数字信号或者接收所述数据处理单元发送的频点,并将所述数据处理单元发送的频点相对应的频率的数字信号转换为与所述数据处理单元发送的频点相对应的中频的数字信号;
[0009] 所述模数转换单元,用于将与所述频点相对应的中频的数字信号转换成与所述频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元;
[0010] 所述数字下变频单元,用于降低与频点相对应的二进制数据的传输速率;
[0011] 所述数据采集单元,所述数据采集单元对数字下变频单元发送的与频点相对应的二进制数据进行采集;
[0012] 所述数据处理单元,包括频点运算模块、频点配置模块和定时模块,其中,[0013] 所述频点运算模块,用于采用算法对频点进行运算;
[0014] 所述频点配置模块,用于对频点进行配置;
[0015] 所述定时模块,用于确定所述频点运算模块进行运算的时间点和所述频点配置模块进行配置的时间点;
[0016] 所述数据处理单元,还用于处理所述数据采集单元发送的二进制数据。
[0017] 进一步地,其中,所述中频的数字信号,进一步为:9MHz至12MHz的数字信号。
[0018] 进一步地,其中,所述频点运算模块,按照公式
[0019] RFOUT=(fPFD×(INT+(FRAC/2^25)))*2
[0020] 计算出频点,其中,RFOUT为频点,INT+(FRAC/2^25)为分频比,INT为分频比的整数部分,FRAC为分频比的小数部分,fPFD是参考频率。
[0021] 进一步地,其中,所述数据处理单元,进一步为:单片机、CPU中央处理器或微处理器。
[0022] 进一步地,其中,所述系统,进一步还包括:存储单元,用于存储所述数据采集单元所采集的二进制数据;
[0023] 所述存储单元,进一步为:硬盘、FLASH存储器、SD卡或CF卡。
[0024] 本发明还提供了一种基于频谱仪的频率变换方法,包括以下步骤:
[0025] 步骤1:射频转换单元将与系统预置的频点相对应的频率的数字信号转换为与所述系统预置的频点相对应的中频的数字信号;
[0026] 步骤2:模数转换单元将与所述系统预置的频点相对应的中频的数字信号转换成与所述系统预置的频点相对应的二进制数据,发送至数字下变频单元;
[0027] 步骤3:所述数字下变频单元降低与所述系统预置的频点相对应的二进制数据的传输速率;
[0028] 步骤4:所述数据采集单元对数字下变频单元发送的与所述系统预置的频点相对应的二进制数据进行采集,并发送至数据处理单元进行处理;
[0029] 步骤5:所述数据处理单元的频点运算模块在定时模块设置的第一时间点进行第一频点运算;
[0030] 步骤6:所述数据处理单元的频点配置模块在所述定时模块设置的第二时间点进行第一频点的配置,并将配制后的第一频点发送至射频转换单元中;
[0031] 步骤7:所述射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第一频点,在与所述第一频点相对应的第一频率变化为一恒定值的时间段内,所述频点运算模块进行第二频点的运算,所述射频转换单元将与所述第一频点相对应的第一频率的数字信号转换为与所述第一频点相对应的中频的数字信号。
[0032] 进一步地,其中,所述频点运算满足以下公式:
[0033] RFOUT=(fPFD×(INT+(FRAC/2^25)))*2
[0034] 其中:RFOUT为频点;INT+(FRAC/2^25)为分频比;INT为分频比的整数部分;FRAC为分频比的小数部分;fPFD是参考频率。
[0035] 进一步地,其中,所述中频的数字信号,进一步为:9MHz至12MHz的数字信号。
[0036] 进一步地,其中,所述方法还包括步骤:存储单元对所述数据采集单元所采集的二进制数据进行存储。
[0037] 另外,本发明还公开了另外一种基于频谱仪的频率变换方法,包括以下步骤:
[0038] 步骤1)射频转换单元将与系统预置的频点相对应的频率的数字信号转换为与所述系统预置的频点相对应的中频的数字信号;
[0039] 步骤2)模数转换单元将与所述系统预置的频点相对应的中频的数字信号转换成与所述系统预置的频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元;
[0040] 步骤3)数字下变频单元降低与所述系统预置的频点相对应的二进制数据的传输速率;
[0041] 步骤4)数据处理单元的频点运算模块在定时模块设置的a时间点进行A频点运算;
[0042] 步骤5)所述数据处理单元的频点配置模块在定时模块设置的b时间点进行A频点的配置,并将A频点分为第一A频点和第二A频点,然后分两次发送至所述射频转换单元中;
[0043] 步骤6)射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第一A频点,在与所述第一A频点相对应的A频率变化为一恒定值的时间段内,所述数据采集单元对数字下变频单元发送的与预置的频点相对应的二进制数据进行采集,所述射频转换单元将与所述第一A频点相对应的A频率的数字信号转换为与所述第一A频点相对应的中频的数字信号;
[0044] 步骤7)模数转换单元将与所述第一A频点相对应的中频的数字信号转换成与所述第一A频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元;
[0045] 步骤8)数字下变频单元降低与所述第一A频点相对应的二进制数据的传输速率;
[0046] 步骤9)射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第二A频点,在与所述第二A频点相对应的A频率变化为一恒定值的时间段内,所述频点运算模块进行B频点的运算,所述射频转换单元将与所述第二A频点相对应的A频率的数字信号转换为与所述第二A频点相对应的中频的数字信号。
[0047] 与现有技术相比,本申请所述的基于频谱仪的频率变换系统及方法,达到了如下效果:
[0048] (1)本发明所述的基于频谱仪的频率变换系统,其数据处理单元包括,频点运算模块、频点配置模块和定时模块,通过定时模块控制频点运算模块进行运算的时间点和频点配置模块进行配置的时间点,从而使在进行频点配置后在等待功率稳定的时间里,可以进行下一频点的运算;
[0049] (2)本发明所述的基于频谱仪的频率变换系统,大幅度的提高了系统的稳定性和工作效率,不用在频谱仪中使用专用频率控制芯片,降低了成本;
[0050] (3)本发明所述的基于频谱仪的频率变换方法,其步骤简单,操作方便,且所采集的二进制数据稳定可靠。

附图说明

[0051] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0052] 图1是本发明实施例1所述的基于频谱仪的频率变换系统的整体结构图;
[0053] 图2是本发明实施例2所述的基于频谱仪的频率变换系统的具体流程图;
[0054] 图3是本发明实施例3所述的基于频谱仪的频率变换方法的具体流程图。

具体实施方式

[0055] 如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。此外,“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置,或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0056] 以下结合附图对本申请作进一步详细说明,但不作为对本申请的限定。
[0057] 实施例1
[0058] 如图1所示,为本发明所述的一种基于频谱仪的频率变换系统,包括:射频转换单元1、模数转换单元2、数字下变频单元3、数据采集单元4和数据处理单元5,其中,[0059] 所述射频转换单元1,用于将与系统预置的频点相对应的频率的数字信号转换为中频的数字信号或者接收所述数据处理单元5发送的频点,并将所述数据处理单元5发送的频点相对应的频率的数字信号转换为与所述数据处理单元5发送的频点相对应的中频的数字信号;
[0060] 所述模数转换单元2,用于将与频点相对应的中频的数字信号转换成与频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元3;
[0061] 所述模数转换单元2,是把经过与标准量(或参考量)比较处理后的模拟量转换成以二进制数值表示的离散信号的模数转换器,简称ADC或A/D转换器。通常用输出的数字信号的位数的多少表示。模数转换单元2能够准确输出的数字信号的位数越多,表示转换器能够分辨输入信号的能力越强,转换器的性能也就越好。A/D转换一般要经过采样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中,有些过程是合并进行的,如采样和保持,量化和编码在转换过程中是同时实现的。
[0062] 所述数字下变频单元3,用于降低与频点相对应的二进制数据的传输速率;
[0063] 这里所述的数字下变频单元3,降低所述二进制数据的传输速率,以利于频谱仪对频谱进行分析。一般情况下,传输速率降低的范围是不固定的,是根据频谱仪的配置参数确定的。
[0064] 所述数据采集单元4,用于对数字下变频单元3发送的与频点相对应的二进制数据进行采集;
[0065] 所述数据处理单元5,包括频点运算模块51、频点配置模块52和定时模块53,其中,[0066] 所述频点运算模块51,用于采用算法对频点进行运算;
[0067] 优选地,所述频点运算模块51,按照公式
[0068] RFOUT=(fPFD×(INT+(FRAC/2^25)))*2
[0069] 计算出频点,其中,RFOUT为频点,INT+(FRAC/2^25)为分频比,INT为分频比的整数部分,FRAC为分频比的小数部分,fPFD是参考频率。
[0070] 另外,这里的2^25指的是2的25次幂。
[0071] 根据射频转换单元1中所传输的频率,所述分频比的整数部分为23-4095,所述分频比的小数部分为1~225-1,通过此方法计算出频点,根据计算出的频点,对频点进行配置。
[0072] 所述分频比为期望频率与所述参考频率的比值;所述期望频率为用户在使用频谱仪进行测试时,所希望得到的频率,为已知的。
[0073] 所述频点配置模块52,用于对频点进行配置;
[0074] 所述定时模块53,用于确定所述频点运算模块51进行运算的时间点和所述频点配置模块52进行配置的时间点。
[0075] 所述数据处理单元5,还用于处理所述数据采集单元4发送的二进制数据。
[0076] 优选地,所述中频的数字信号,进一步为:9MHz至12MHz的数字信号。
[0077] 优选地,所述射频转换单元1还包括振荡器,用于产生本振电路,所述振荡器,进一步为YIG振荡器或压控振荡器。
[0078] 所述YIG振荡器是利用磁场技术在一个谐振腔内调谐频率;所述压控振荡器是指指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO),频率是输入信号电压的函数的振荡器VCO,振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制,就可构成一个压控振荡器。压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。
[0079] 优选地,所述系统进一步还包括:存储单元,用于存储所述数据采集单元所采集的二进制数据;
[0080] 所述存储单元,进一步为:硬盘、FLASH存储器、SD卡或CF卡。
[0081] 另外,本实施例1中所述的恒定值,这个恒定值实际是频率的稳定值,在具体测试时,可能会有略微的上下浮动,但是不影响本发明的频率变换。
[0082] 实施例2
[0083] 如图2所示,本发明还公开了一种基于频谱仪的频率变换方法,包括以下步骤:
[0084] 步骤1:射频转换单元将与系统预置的频点相对应的频率的数字信号转换为与所述系统预置的频点相对应的中频的数字信号;
[0085] 步骤2:模数转换单元将与所述系统预置的频点相对应的中频的数字信号转换成与所述系统预置的频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元;
[0086] 步骤3:数字下变频单元降低与所述系统预置的频点相对应的二进制数据的传输速率;
[0087] 步骤4:所述数据采集单元对数字下变频单元发送的与所述系统预置的频点相对应的二进制数据进行采集,并发送至数据处理单元进行处理;
[0088] 步骤5:数据处理单元的频点运算模块在定时模块设置的第一时间点进行第一频点运算;
[0089] 步骤6:所述数据处理单元的频点配置模块在定时模块设置的第二时间点进行第一频点的配置,并将配制后的第一频点发送至射频转换单元中;
[0090] 步骤7:射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第一频点,在与所述第一频点相对应的第一频率变化为一恒定值的时间段内,所述频点运算模块进行第二频点的运算,所述射频转换单元将与所述第一频点相对应的第一频率的数字信号转换为与所述第一频点相对应的中频的数字信号。
[0091] 优选地,所述步骤5的第一频点的运算满足以下公式,
[0092] RFOUT=(fPFD×(INT+(FRAC/2^25)))*2
[0093] 计算出频点,其中,RFOUT为频点,INT+(FRAC/2^25)为分频比,INT为分频比的整数部分,FRAC为分频比的小数部分,fPFD是参考频率。
[0094] 另外,这里的2^25指的是2的25次幂。
[0095] 根据射频转换单元中所传输的频率,所述分频比的整数部分为23-4095,所述分频比的小数部分为1~225-1,通过此方法计算出频点,根据计算出的频点,对频点进行配置。
[0096] 所述分频比为期望频率与所述参考频率的比值;所述期望频率为用户在使用频谱仪进行测试时,希望得到的频率,为已知的。
[0097] 优选地,所述中频的数字信号,进一步为:9MHz至12MHz的数字信号。
[0098] 优选地,所述方法还包括步骤:存储单元对所述数据采集单元所采集的二进制数据进行存储。
[0099] 另外,本实施例2中所述的恒定值,这个恒定值实际是频率的稳定值,在具体测试时,可能会有略微的上下浮动,但是不影响本发明的频率变换。
[0100] 实施例3
[0101] 如图3所示,本发明所述的一种基于频谱仪的频率变换方法,具体包括以下步骤:
[0102] 步骤1)射频转换单元将与系统预置的频点相对应的频率的数字信号转换为与所述系统预置的频点相对应的中频的数字信号;
[0103] 步骤2)模数转换单元将与所述系统预置的频点相对应的中频的数字信号转换成与所述系统预置的频点相对应的二进制数据,发送至数字下变频单元;
[0104] 步骤3)数字下变频单元降低与所述系统预置的频点相对应的二进制数据的传输速率;
[0105] 步骤4)数据处理单元的频点运算模块在定时模块设置的a时间点进行A频点运算;
[0106] 步骤5)所述数据处理单元的频点配置模块在定时模块设置的b时间点进行A频点的配置,并将A频点分为第一A频点和第二A频点,然后分两次发送至所述射频转换单元中;
[0107] 步骤6)射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第一A频点,在与所述第一A频点相对应的A频率变化为一恒定值的时间段内,数据采集单元对数字下变频单元发送的与预置的频点相对应的二进制数据进行采集,所述射频转换单元将与所述第一A频点相对应的A频率的数字信号转换为与所述第一A频点相对应的中频的数字信号;
[0108] 步骤7)模数转换单元将与所述第一A频点相对应的中频的数字信号转换成与所述第一A频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元;
[0109] 步骤8)数字下变频单元降低与所述第一A频点相对应的二进制数据的传输速率;
[0110] 步骤9)射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第二A频点,在与所述第二A频点相对应的A频率变化为一恒定值的时间段内,所述频点运算模块进行B频点的运算,所述射频转换单元将与所述第二A频点相对应的A频率的数字信号转换为与所述第二A频点相对应的中频的数字信号。
[0111] 优选地,所述步骤4的A频点的运算和步骤9的B频点的运算满足以下公式,[0112] RFOUT=(fPFD×(INT+(FRAC/2^25)))*2
[0113] 计算出频点,其中,RFOUT为频点,INT+(FRAC/2^25)为分频比,INT为分频比的整数部分,FRAC为分频比的小数部分,fPFD是参考频率。
[0114] 另外,这里的2^25指的是2的25次幂。
[0115] 根据射频转换单元中所传输的频率的数字信号,所述分频比的整数部分为23-4095,所述分频比的小数部分为1~225-1,通过此方法计算出频点,根据计算出的频点,对频点进行配置。
[0116] 所述分频比为期望频率与所述参考频率的比值;所述期望频率为用户在使用频谱仪进行测试时,希望得到的频率,为已知的。
[0117] 优选地,所述中频的数字信号,进一步为:9MHz至12MHz的数字信号。
[0118] 优选地,所述方法还包括步骤:存储单元对所述数据采集单元所采集的二进制数据进行存储。
[0119] 本实施例3的步骤5中的,将A频点分为第一A频点和第二A频点,然后分两次发送至所述射频转换单元中;这里的A频点,可以理解为是开机后预置的频点配置完后,第一个进行运算的频点;而将A频点分为第一A频点和第二A频点,这里主要是将A频点分为两部分,然后分两次发送至所述射频转换单元中。
[0120] 另外,本实施例3中所述的恒定值,这个恒定值实际是频率的稳定值,在具体测试时,可能会有略微的上下浮动,但是不影响本发明的频率变换。
[0121] 实施例4
[0122] 本发明还公开了基于频谱仪的频率变换系统的一个应用实施例,具体包括:
[0123] 首先,在系统中预置一初始频点,射频转换单元将与系统中预置的初始频点相对应的频率的数字信号转换为中频的数字信号;本实施例所述的中频的数字信号进一步为10.7MHZ的数字信号,模数转换单元将与系统中预置的初始频点相对应的中频的数字信号转换成与所述系统中预置的初始频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元;
数字下变频单元降低与所述系统中预置的初始频点相对应的二进制数据的传输速率;所述数据采集单元对数字下变频单元发送的与所述系统中预置的初始频点相对应二进制数据进行采集,并发送至数据处理单元进行处理。
[0124] 数据处理单元的频点运算模块在定时模块设置的第一时间点进行第一频点运算;比如,这里的第一时间点设置为0,而频点运算一般需要5微秒的时间,但是不限于5微秒,根据具体情况而定;所述数据处理单元的频点配置模块在定时模块设置的第二时间点进行第一频点的配置,并将配制后的第一频点发送至射频转换单元中;这里可以将第二个时间点设置为5微秒的时刻;由于将第一频点发送至射频转换单元中时,系统频率改变后一般需要稳定5微秒,恰好与频点运算的时间相吻合,在射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第一频点时,即在与所述第一频点相对应的第一频率变化为一恒定值的时间段内,而此时间段所述频点运算模块正好可以用来进行第二频点的运算,所述射频转换单元将与所述第一频点相对应的第一频率的数字信号转换为与所述第一频点相对应的中频的数字信号。
[0125] 然后,模数转换单元将与所述第一频点相对应的中频的数字信号转换成与所述第一频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元;数字下变频单元降低所述二进制数据的传输速率;数据采集单元在定时模块设置的第三时间点,一般是10微秒的时刻进行与第一频点相对应的模数转换单元发送的二进制数据的采集;此时由于已经进行了第二频点的运算,则下一步就直接可以对第二频点进行配置,并将配制后的第二频点发送至射频转换单元中。
[0126] 射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第二频点,在与所述第二频点相对应的第二频率变化为一恒定值的时间段内,所述频点运算模块进行第三频点的运算,所述射频转换单元将与所述第二频点相对应的第二频率的数字信号转换为所述中频的数字信号。进而循环操作,如此往复,可以省去不必要的处理过来程,不用再设置芯片,节省资源,且频率更加稳定。
[0127] 另外,本实施例4中所述的恒定值,这个恒定值实际是频率的稳定值,在具体测试时,可能会有略微的上下浮动,但是不影响本发明的频率变换。
[0128] 实施例5
[0129] 另外,本发明还公开了基于频谱仪的频率变换系统的另外一种应用实施例,具体为:
[0130] 首先,在系统中预置一初始频点,射频转换单元将与系统中预置的初始频点相对应的频率的数字信号转换为中频的数字信号;本实施例所述的中频的数字信号进一步为10.7MHZ的数字信号,模数转换单元将与系统中预置的初始频点相对应的中频的数字信号转换成与所述系统中预置的初始频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元;
数字下变频单元降低与所述系统中预置的初始频点相对应的二进制数据的传输速率。
[0131] 然后,数据处理单元的频点运算模块在定时模块设置的a时间点进行A频点运算;比如,这里的a时间点设置为0,而频点运算一般需要5微秒的时间,但是不限于5微秒,根据具体情况而定;所述数据处理单元的频点配置模块在定时模块设置的b时间点进行A频点的配置,并将A频点分为第一A频点和第二A频点,然后分两次发送至所述射频转换单元中,这里可以将b时间点设置为5微秒的时刻。
[0132] 由于将第一A频点发送至所述射频转换单元中时,由于系统频率改变后一般需要稳定5微秒,恰好数据采集单元采集数据的时间相吻合,因此,射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第一A频点,在与所述第一A频点相对应的A频率变化为一恒定值的时间段内,此时间段所述数据采集单元正好可以对数字下变频单元发送的与预置的频点相对应的二进制数据进行采集,所述射频转换单元将与所述第一A频点相对应的A频率的数字信号转换为与所述第一A频点相对应的中频的数字信号;
[0133] 然后,模数转换单元将与所述第一A频点相对应的中频的数字信号转换成与所述第一A频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元;数字下变频单元降低与所述第一A频点相对应的二进制数据的传输速率。
[0134] 射频转换单元接收所述数据处理单元发送的第二A频点,在与所述第二A频点相对应的A频率的数字信号变化为一恒定值的时间段内,所述频点运算模块进行B频点的运算,所述射频转换单元将与所述第二A频点相对应的A频率的数字信号转换为与所述第二A频点相对应的中频的数字信号。
[0135] 然后,模数转换单元将与所述第二A频点相对应的中频的数字信号转换成与所述第二A频点相对应的二进制数据,发送至所述数字下变频单元;数字下变频单元降低与所述第二A频点相对应的二进制数据的传输速率。
[0136] 由于B频点的运算已经完成,因此,此时可以对B频点进行配制,并将B频点分为第一B频点和第二B频点,进而循环操作,如此往复,可以省去不必要的处理过来程,不用再设置芯片,节省资源,且频率更加稳定。
[0137] 本实施例5的步骤5中的,将A频点分为第一A频点和第二A频点,然后分两次发送至所述射频转换单元中;这里的A频点,可以理解为是开机后预置的频点配置完后,第一个进行运算的频点;而将A频点分为第一A频点和第二A频点,这里主要是将A频点分为两部分,然后分两次发送至所述射频转换单元中。
[0138] 另外,本实施例4中所述的恒定值,这个恒定值实际是频率的稳定值,在具体测试时,可能会有略微的上下浮动,但是不影响本发明的频率变换。
[0139] 与现有技术相比,本申请所述的基于频谱仪的频率变换系统及方法,达到了如下效果:
[0140] (1)本发明所述的基于频谱仪的频率变换系统,其振荡器包括数据采集单元、频点运算模块、频点配置模块和定时模块,通过定时模块控制数据采集单元、频点运算模块、频点配置模块的时间点,从而使在进行频点配置后等待功率稳定的时间里,可以进行下一频点的运算。
[0141] (2)本发明所述的基于频谱仪的频率变换系统,大幅度的提高了系统的稳定性和工作效率,不用在频谱仪中使用专用芯片,降低了成本。
[0142] (3)本发明所述的基于频谱仪的频率变换方法,其步骤简单,操作方便,且所采集的数据稳定可靠。
[0143] 由于方法部分已经对本申请实施例进行了详细描述,这里对实施例中涉及的系统与方法对应部分的展开描述省略,不再赘述。对于系统中具体内容的描述可参考方法实施例的内容,这里不再具体限定。
[0144] 上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述申请构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围,则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。