一种可扩展信号的触发装置及方法

摘要

本发明公开了一种可扩展信号的触发装置及方法。所述触发装置由两级触发单元组成，每一级触发单元都有针对本级数据的扩展触发处理逻辑。本发明通过设计环形大内存，数据按帧编号，通过FPGA、DSP等多级处理设置触发条件，每一级处理都把触发条件的计算结果传递到后级，形成基本触发、深度触发等的流水触发运算，最后到达主机，主机再通过加载用户可编程触发运算模块，实现复杂触发条件的灵活设置和后续触发动作的有效执行，从而实现更细致更符合用户的触发方式，更高效搜索到能满足用户条件的信号，大大提升仪器的性能指标，使仪器更便于用户使用。

权利要求

1.一种可扩展信号的触发装置，其特征在于，包括：A/D采样模块，用于对输入的中频信号进行采样并得到采样数据；

得到的采样数据分为两路；

环形队列存储模块，用于对一路采样数据进行分帧存储并作为原始数据，每一帧都有一个索引编号；

基础参数测试分析模块，用于对另一路采样数据进行分帧，并对每帧的基本参数进行分析，并赋予每帧一个索引编号，以同每一帧的原始数据对应；

基本触发条件运算模块，用于信号的基本参数测试和触发条件运算；

数据编号和打包模块，用于将分析得到的基本参数和索引编号按照顺序组织成序列并传输到主机软件处理模块中；

主机软件处理模块，用于读取每帧的基本参数分析和处理结果，并调用用户级触发条件运算模块；

用户级触发条件运算模块，用于实现复杂的触发条件运算；

触发事件执行调用模块，用于执行发生触发事件后用户设定的动作。

2.根据权利要求1所述的一种可扩展信号的触发装置，其特征在于，环形队列存储模块内部的数据保持先进先出的原则，并组织成环形。

3.根据权利要求1所述的一种可扩展信号的触发装置，其特征在于，所述基本参数包括瞬时频率、幅度和瞬时相位，各个基本参数按照先后顺序排列。

4.一种可扩展信号的触发方法，其特征在于，包括如下步骤：对输入的中频信号进行采样并得到采样数据；

得到的采样数据分为两路；

对一路采样数据进行分帧存储并作为原始数据，每一帧都有一个索引编号；

对另一路采样数据进行分帧，并对每帧的基本参数进行分析，并赋予每帧一个索引编号，以同每一帧的原始数据对应；

对信号的基本参数进行测试和触发条件运算；

将分析得到的基本参数和索引编号按照顺序组织成序列并进行传输；

读取每帧的基本参数分析和处理结果，并调用用户级触发条件运算函数，通过用户级触发条件运算函数实现复杂的触发条件运算；

执行发生触发事件后用户设定的动作。

5.根据权利要求4所述的一种可扩展信号的触发方法，其特征在于，存储的原始数据保持先进先出的原则，并组织成环形。

说明书

一种可扩展信号的触发装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种可扩展信号的触发装置、以及一种可扩展信号的触发方法。

背景技术

[0002] 触发是信号分析类仪器的重要功能，信号分析仪对信号的分析和预定信号的触发搜索，尤其对于密集脉冲信号进行分析时，由于脉冲数量多，根据脉冲内部调制参数搜索找到符合条件的脉冲比较重要。传统的信号分析设备中触发技术的实现，基本是仪器厂商设计好，在仪器内部提供的电平触发、边沿触发、频率模板触发等固有触发功能，通过脉冲沿或脉冲电平，以及脉冲长度来搜索脉冲，实现基本脉冲的触发搜索。上述触发技术存在的问题是：触发方式比较固定，无法让用户实现自己想要的触发功能，对于脉冲调制的信号，尤其是脉内数字调制的信号，由于脉冲内部参数和形态变化多样，很难通过传统触发功能查找到符合条件的脉冲信号。由此可见，现有技术需要进一步改进。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提出一种可扩展信号的触发装置，通过该信号触发装置能够使用户实现触发方式的扩展，即不仅能实现幅度、频率、相位等基于基本信号参数的触发，也能实现复杂参数复合逻辑的触发，用于信号序列中搜索查找任意条件的信号。

[0004] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0005] 一种可扩展信号的触发装置，包括：

[0006] A/D采样模块，用于对输入的中频信号进行采样并得到采样数据；

[0007] 得到的采样数据分为两路；

[0008] 环形队列存储模块，用于对一路采样数据进行分帧存储并作为原始数据，每一帧都有一个索引编号；

[0009] 基础参数测试分析模块，用于对另一路采样数据进行分帧，并对每帧的基本参数进行分析，并赋予每帧一个索引编号；

[0010] 基本触发条件运算模块，用于信号的基本参数测试和触发条件运算，如信号的电压或功率等与设置条件的比较；

[0011] 数据编号和打包模块，用于将分析得到的基本参数和索引编号按照顺序组织成序列并传输到主机软件处理模块中；

[0012] 主机软件处理模块，用于读取每帧的基本参数分析和处理结果，并调用用户级触发条件运算模块；

[0013] 用户级触发条件运算模块，用于实现复杂的触发条件运算，如功率的平均值、频率模板等，是多个基本参数或参数序列的进一步复杂处理，以标识更深入的信号特征；

[0014] 触发事件执行调用模块，用于执行发生触发事件后用户设定的动作。

[0015] 进一步，环形队列存储模块内部的数据保持先进先出的原则，并组织成环形。

[0016] 进一步，基本参数包括瞬时频率、幅度和瞬时相位，各个基本参数按照先后顺序排列。

[0017] 此外，本发明还提出了一种可扩展信号的触发方法，其采用如下技术方案：

[0018] 一种可扩展信号的触发方法，包括如下步骤：

[0019] 对输入的中频信号进行采样并得到采样数据；

[0020] 得到的采样数据分为两路；

[0021] 对一路采样数据进行分帧存储并作为原始数据，每一帧都有一个索引编号；

[0022] 对另一路采样数据进行分帧，并对每帧的基本参数进行分析，并赋予每帧一个索引编号；

[0023] 对信号的基本参数进行测试和触发条件运算；

[0024] 将分析得到的基本参数和索引编号按照顺序组织成序列并进行传输；

[0025] 读取每帧的基本参数分析和处理结果，并调用用户级触发条件运算函数，通过用户级触发条件运算函数实现复杂的触发条件运算；

[0026] 执行发生触发事件后用户设定的动作。

[0027] 进一步，存储的原始数据保持先进先出的原则，并组织成环形。

[0028] 本发明具有如下优点：

[0029] 本发明通过设计环形大内存，数据按帧编号，通过FPGA、DSP等多级处理设置触发条件，每一级处理都把触发条件的计算结果传递到后级，形成基本触发、深度触发等的流水触发运算，最后到达主机，主机再通过加载用户可编程触发运算模块，实现复杂触发条件的灵活设置和后续触发动作的有效执行，从而实现更细致更符合用户的触发方式，更高效搜索到能满足用户条件的信号，大大提升仪器的性能指标，使仪器更便于用户使用。

附图说明

[0030] 图1为本发明中一种可扩展信号的触发装置的结构示意图；

[0031] 其中，1-A/D采样模块，2-环形队列存储模块，3-基础参数测试分析模块，4-基本触发条件运算模块，5-数据编号和打包模块，6-主机软件处理模块，7-用户级触发条件运算模块，8-触发事件执行调用模块。

具体实施方式

[0032] 本发明的基本思想是：根据信号的处理特点，将触发流程的实现分解为两级，每一级触发单元都有针对本级数据的扩展触发处理逻辑，根据触发条件将处理后的结果传到后级，拆分触发处理，主机CPU软件用户扩展部分，把各级的运算条件进行二次组合，最终汇合成触发条件实现基本参数触发和用户的随意触发。

[0033] 下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

[0034] 结合图1所示，一种可扩展信号的触发装置，由两级触发单元组成。

[0035] 第一级触发单元包括A/D采样模块1、环形队列存储模块2、基础参数测试分析模块3、基本触发条件运算模块4和数据编号和打包模块5。

[0036] 第一级触发单元的各个模块在FPGA或DSP中实现，用于完成对于数据密集的运算。

[0037] 其中，A/D采样模块1，用于对输入的中频信号进行采样并得到采样数据。

[0038] 得到的采样数据分为两路；

[0039] 环形队列存储模块2，用于对一路采样数据进行分帧存储并作为原始数据，每一帧都有一个索引编号。

[0040] 具体的，环形队列存储模块2采用SRAM实现，存储器内部数据保持先进先出，并组织成环形；其中，数据的存储以可设定的大小帧为单位存储，以提高存储空间的利用效率。

[0041] 基础参数测试分析模块3，用于对另一路采样数据进行分帧，并对每帧的基本参数进行分析，并赋予每帧一个索引编号，以同每一帧的原始数据对应，便于触发发生时原始数据的进一步处理，像FFT这样的算法需要一整个数据块进行处理，经过算法分析的参数也作为一个整体对应到帧编号。

[0042] 其中，基本参数包括瞬时频率、幅度和瞬时相位，各个基本参数按照先后顺序排列。

[0043] 基本触发条件运算模块4，用于信号的基本参数测试和触发条件运算，如信号的电压或功率等与设置条件的比较。

[0044] 数据编号和打包模块5，用于将分析得到的基本参数和索引编号按照顺序组织成序列并传输到第二级触发单元中。

[0045] 第二级触发单元包括主机软件处理模块6、用户级触发条件运算模块7和触发事件执行调用模块8。其中，

[0046] 数据编号和打包模块5将分析得到的基本参数和索引编号按照顺序组织成序列并传输到主机软件处理模块6上。

[0047] 主机软件处理模块6，用于读取每帧的基本参数分析和处理结果，以完成触发参数的进一步组合运算和判决，并调用用户级触发条件运算模块7。

[0048] 用户级触发条件运算模块7，不仅能访问到初级的信号分析参数，还能访问后面主机软件层的计算参数，用于实现复杂的触发条件运算，如功率的平均值、频率模板等，是多个基本参数或参数序列的进一步复杂处理，以标识更深入的信号特征。

[0049] 另外，用户级触发条件运算模块7可深度自由扩展，当触发事件发生时候，可以读取每帧所对应的原始数据，也可以在每帧中定位到每个分析参数对应的原始数据块。

[0050] 触发事件执行调用模块8，用于执行发生触发事件后用户设定的动作。

[0051] 此外，对应于上述可扩展信号的触发装置，本发明还提出了一种可扩展信号的触发方法。

[0052] 具体的，该触发方法，包括如下步骤：

[0053] 对输入的中频信号进行采样并得到采样数据；

[0054] 得到的采样数据分为两路；

[0055] 对一路采样数据进行分帧存储并作为原始数据，每一帧都有一个索引编号；其中，在存储原始数据时，数据保持先进先出的原则，并组织成环形；

[0056] 对另一路采样数据进行分帧，并对每帧的基本参数进行分析，并赋予每帧一个索引编号；

[0057] 对信号的基本参数进行测试和触发条件运算；

[0058] 将分析得到的基本参数和索引编号按照顺序组织成序列并进行传输；

[0059] 读取每帧的基本参数分析和处理结果，并调用用户级触发条件运算函数，通过用户级触发条件运算函数实现复杂的触发条件运算；

[0060] 执行发生触发事件后用户设定的动作。

[0061] 为了更详细地说明本发明的技术方案，下面给出一个具体实例：

[0062] 在某型号微波频谱分析仪中，为查找频率为290MHz的信号，且要求功率大于-20dBm，连续出现5次的信号则产生触发，从该时刻开始连续记录600MB的原始数据。

[0063] 这种触发要求在一般测试仪器上是比较难于实现的。

[0064] 按照本发明的实现原理，在A/D采样数据后，采用型号为CY7C1061AV33的SRAM组成环形队列存储模块2，基础参数测试分析模块3、基本触发条件运算模块4和数据编号和打包模块5在型号为XC9572XL-10VQG64I的可编程FPGA中实现。

[0065] 这样在FPGA中实现了所有瞬时频率、瞬时功率和幅度等参数的计算。

[0066] 最终用户层显示数据为1024，扫描时的频谱数据点为512*1024，则数据块的划分为512为一帧，假定包含有290MHz的信号的第一个数据块编号索引为79，第二个为82，第三个85，第四个92，第五个为102。

[0067] 用户自己编制用户级触发条件运算函数，其功能实现为同时判断信号的频率是否为290MHz，功率是否大于-20dBm，并统计满足该条件的次数，当为5次时返回真的结果。

[0068] 每当有新的数据帧和参数分析块读回时，主机软件处理模块6判断用户函数的返回值；

[0069] 若为真，则满足触发条件，从102帧开始执行预定的触发动作，调用记录存储函数，连续记录600M的原始数据。

[0070] 当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。