基于PXI板卡的宽带高速信号测量系统设计
发布时间：2021-08-17 03:38
本文介绍了一种基于PXI板卡的宽带高速信号测量系统设计方法,对测量宽带高速信号具有一定的参考意义。
【文章来源】：电子元器件与信息技术. 2020,4(08)
【文章页数】：2 页
【部分图文】：
系统实物及技术指标
通过NI公司的矢量信号分析模块PXIe-5668R设计实现的测量系统软件界面如图2所示。该软件界面上包含7个功能模块:信号频域分析模块、信号时频分析模块、信号流盘记录模块、宽带信号流盘模块、回放信号分析模块、幅度校准和系统配置模块。其中信号频域分析模块用于控制PXIe-5668R进行信号采集,读取采集到的频谱数据并将采集结果显示出来,并可提取门限电平上的波峰进行电平值测量。信号时频分析模块用于控制PXIe-5668R进行信号采集,读取采集到的IQ数据,并将IQ数据经过计算,得到信号瀑布图、实时频谱、实时波形并将结果显示出来;信号流盘记录模块用于控制PXIe-5668R进行信号带宽在100MHz以下进行采集,并将采集得到的IQ数据保存至控制器硬盘中。信号流盘记录模块用于控制PXIe-5668R进行信号带宽在100MHz至600MHz进行采集,并将采集得到的IQ数据保存至控制器硬盘中。回放信号分析模块用于调用已经存储在硬盘中的波形IQ数据,并进行信号分析,得出信号频率、脉冲宽度、信号电平、跳频速率等参数测量结果。幅度校准模块用于校准PXIe-5668R在不同载波频率点带宽内的频响,得出校准系数结果,利用该结果可以修正信号频域分析模块的电平测量结果[4-5]。如图3所示,设计的软件从逻辑结构上分为两层:功能模块层和控制模块层。其中,功能模块层包含:系统参数配置模块、数据分析计算模块、IQ数据存储配置模块、测量模块、报告生成模块。控制模块层包括:合成源控制模块、下变频控制模块、数据采集控制模块。控制模块层的各个模块针对具体的硬件型号、仪器连接方式,选择相应的指令集和虚拟仪器接口,主要实现一些基本的仪器控制、测量功能。功能模块层的各个模块则按照一定的顺序分别调用控制模块层的模块,实现校准装置的各个功能。例如:测量模块在校准不同参数时调用下变频控制模块对输入信号进行相应的载频转换,并调用数据采集模块进行相应的数据采集、存储,控制计算单元会利用采集到的基带信号数据进行运算,最终给出修正后的一系列校准参数。这种设计方式使得校准装置软件在功能模块层上实现了硬件独立性,即功能模块层的模块与具体的硬件型号无关,如果以后构成校准装置的仪器发生了变化,只需要修改控制模块层中相对应的模块即可,无需对功能模块层的模块进行修改,便于以后校准装置软件的维护和二次开发[6-8]。
如图3所示,设计的软件从逻辑结构上分为两层:功能模块层和控制模块层。其中,功能模块层包含:系统参数配置模块、数据分析计算模块、IQ数据存储配置模块、测量模块、报告生成模块。控制模块层包括:合成源控制模块、下变频控制模块、数据采集控制模块。控制模块层的各个模块针对具体的硬件型号、仪器连接方式,选择相应的指令集和虚拟仪器接口,主要实现一些基本的仪器控制、测量功能。功能模块层的各个模块则按照一定的顺序分别调用控制模块层的模块,实现校准装置的各个功能。例如:测量模块在校准不同参数时调用下变频控制模块对输入信号进行相应的载频转换,并调用数据采集模块进行相应的数据采集、存储,控制计算单元会利用采集到的基带信号数据进行运算,最终给出修正后的一系列校准参数。这种设计方式使得校准装置软件在功能模块层上实现了硬件独立性,即功能模块层的模块与具体的硬件型号无关,如果以后构成校准装置的仪器发生了变化,只需要修改控制模块层中相对应的模块即可,无需对功能模块层的模块进行修改,便于以后校准装置软件的维护和二次开发[6-8]。图4 信号频域分析模块软件流程图
【参考文献】：
期刊论文
[1]S频段超宽带大功率径向合成器设计[J]. 王斌. 电子元器件与信息技术. 2019(03)
[2]基于FPGA的矢量信号分析系统设计与测试[J]. 叔晟竹,吴校生,王振瑜. 传感器与微系统. 2019(01)
[3]宽带高速通信信号采集系统[J]. 朱勤,刘翔宇,于红旗. 电子测量技术. 2018(08)
[4]宽带高速扫频信号源的高精度功率控制设计[J]. 邹敏,任利霞,邓伟,梁训波,王国义. 电子测试. 2017(12)
[5]基于PXI的矢量信号分析系统的设计[J]. 文永康,贺正军,谭红芳. 计算机测量与控制. 2014(02)
[6]PXI总线射频信号综合测试模块设计[J]. 齐永龙,邹建. 国外电子测量技术. 2012(05)
博士论文
[1]宽带高速信号检测与频域测量技术研究[D]. 闫浩.西安电子科技大学 2016
本文编号：3346981
【文章来源】：电子元器件与信息技术. 2020,4(08)
【文章页数】：2 页
【部分图文】：
系统实物及技术指标
通过NI公司的矢量信号分析模块PXIe-5668R设计实现的测量系统软件界面如图2所示。该软件界面上包含7个功能模块:信号频域分析模块、信号时频分析模块、信号流盘记录模块、宽带信号流盘模块、回放信号分析模块、幅度校准和系统配置模块。其中信号频域分析模块用于控制PXIe-5668R进行信号采集,读取采集到的频谱数据并将采集结果显示出来,并可提取门限电平上的波峰进行电平值测量。信号时频分析模块用于控制PXIe-5668R进行信号采集,读取采集到的IQ数据,并将IQ数据经过计算,得到信号瀑布图、实时频谱、实时波形并将结果显示出来;信号流盘记录模块用于控制PXIe-5668R进行信号带宽在100MHz以下进行采集,并将采集得到的IQ数据保存至控制器硬盘中。信号流盘记录模块用于控制PXIe-5668R进行信号带宽在100MHz至600MHz进行采集,并将采集得到的IQ数据保存至控制器硬盘中。回放信号分析模块用于调用已经存储在硬盘中的波形IQ数据,并进行信号分析,得出信号频率、脉冲宽度、信号电平、跳频速率等参数测量结果。幅度校准模块用于校准PXIe-5668R在不同载波频率点带宽内的频响,得出校准系数结果,利用该结果可以修正信号频域分析模块的电平测量结果[4-5]。如图3所示,设计的软件从逻辑结构上分为两层:功能模块层和控制模块层。其中,功能模块层包含:系统参数配置模块、数据分析计算模块、IQ数据存储配置模块、测量模块、报告生成模块。控制模块层包括:合成源控制模块、下变频控制模块、数据采集控制模块。控制模块层的各个模块针对具体的硬件型号、仪器连接方式,选择相应的指令集和虚拟仪器接口,主要实现一些基本的仪器控制、测量功能。功能模块层的各个模块则按照一定的顺序分别调用控制模块层的模块,实现校准装置的各个功能。例如:测量模块在校准不同参数时调用下变频控制模块对输入信号进行相应的载频转换,并调用数据采集模块进行相应的数据采集、存储,控制计算单元会利用采集到的基带信号数据进行运算,最终给出修正后的一系列校准参数。这种设计方式使得校准装置软件在功能模块层上实现了硬件独立性,即功能模块层的模块与具体的硬件型号无关,如果以后构成校准装置的仪器发生了变化,只需要修改控制模块层中相对应的模块即可,无需对功能模块层的模块进行修改,便于以后校准装置软件的维护和二次开发[6-8]。
如图3所示,设计的软件从逻辑结构上分为两层:功能模块层和控制模块层。其中,功能模块层包含:系统参数配置模块、数据分析计算模块、IQ数据存储配置模块、测量模块、报告生成模块。控制模块层包括:合成源控制模块、下变频控制模块、数据采集控制模块。控制模块层的各个模块针对具体的硬件型号、仪器连接方式,选择相应的指令集和虚拟仪器接口,主要实现一些基本的仪器控制、测量功能。功能模块层的各个模块则按照一定的顺序分别调用控制模块层的模块,实现校准装置的各个功能。例如:测量模块在校准不同参数时调用下变频控制模块对输入信号进行相应的载频转换,并调用数据采集模块进行相应的数据采集、存储,控制计算单元会利用采集到的基带信号数据进行运算,最终给出修正后的一系列校准参数。这种设计方式使得校准装置软件在功能模块层上实现了硬件独立性,即功能模块层的模块与具体的硬件型号无关,如果以后构成校准装置的仪器发生了变化,只需要修改控制模块层中相对应的模块即可,无需对功能模块层的模块进行修改,便于以后校准装置软件的维护和二次开发[6-8]。图4 信号频域分析模块软件流程图
【参考文献】：
期刊论文
[1]S频段超宽带大功率径向合成器设计[J]. 王斌. 电子元器件与信息技术. 2019(03)
[2]基于FPGA的矢量信号分析系统设计与测试[J]. 叔晟竹,吴校生,王振瑜. 传感器与微系统. 2019(01)
[3]宽带高速通信信号采集系统[J]. 朱勤,刘翔宇,于红旗. 电子测量技术. 2018(08)
[4]宽带高速扫频信号源的高精度功率控制设计[J]. 邹敏,任利霞,邓伟,梁训波,王国义. 电子测试. 2017(12)
[5]基于PXI的矢量信号分析系统的设计[J]. 文永康,贺正军,谭红芳. 计算机测量与控制. 2014(02)
[6]PXI总线射频信号综合测试模块设计[J]. 齐永龙,邹建. 国外电子测量技术. 2012(05)
博士论文
[1]宽带高速信号检测与频域测量技术研究[D]. 闫浩.西安电子科技大学 2016
本文编号：3346981
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