[发明专利]基于PXI总线的矢量信号源插卡式结构模块

说明书

技术领域

 本发明涉及一种信号源模块，特别是一种基于PXI总线的矢量信号源插卡式结构模块。

背景技术

自PXI总线技术问世以来，基于PXI总线的自动测试系统得到广泛的发展。PXI总线矢量信号源也随之出现并取得大量应用。目前国内并无此类产品。国外主要由NI公司的PXI-5670矢量信号发生器和Aeroflex公司的PXI3020射频信号发生器。

根据NI官方网站的描述，NI PXI-5670是一款模式化2.7GHz RF矢量信号发生器，其功率和灵活性可满足产品开发从设计到制造全程的使用需求。NI PXI-5670可进行100MS/s速度512MB内存和20MHz实时带宽的真16位分辨率的任意波形发生。PXI-5670可生成自定义和标准的调制格式，包括AM、FM、PM、ASK、FSK、MSK、GMSK、PSK、QPSK、PAM和QAM。PXI-5670带有LabVIEW版NI调制工具包，其函数和工具可用于信号的发生、分析、视觉化，还可用于处理标准及自定义的数字和模拟调制模式。

Aeroflex公司的PXI3020射频信号发生器输出频率范围250MHZ到2.5GHZ，输出电平范围-120到+5dBm，数字调制用28MHZ射频带宽，双信道自动波形发生器为32M个样点（128MB），与IQ数据生成软件兼容，实时性的数字IQ调制输入，为低噪声3010/3011PXI射频合成器提供LO输入。

上述两个产品基带信号部分均采用任意波形发生模式，需要使用如IQ数据生成软件等软件预先计算好基带波形，并存储到板载内存中，通过波形的回放来得到调制信号，其波形计算和下载时间较长，并且其波形回放长度取决于板载内存容量的大小，在需要长波形序列产生的测试中应用，存储多不足。

目前在国内的平台产品中，以PXI数据采集设备和产生设备居多，如PXI数据采集卡、PXI波形发生器等，这类基于PXI总线的应用简单。而且现有的PXI矢量源模块均采用任意波形发生的方式，其波形计算与下载时间较长，波形回放长度受板载内存容量大小限制，难于推广应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述已有技术的不足，提供一种设计合理、性能可靠的基于PXI总线的矢量信号源插卡式结构模块。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于PXI总线的矢量信号源插卡式结构模块，包括有PXI接口电路1、基带信号生成电路2、数模转换电路3、频率合成电路4、IQ正交矢量调制电路5和ALC控制与矢量信号源输出电路6连同外设的插卡E，相结合构成一个模块化结构整体。其中：

所述PXI接口电路1，又包括有PCI接口芯片U1、FPGA芯片U2和本地时钟芯片U3，采用PCI+FPGA架构，且U1为PCI 9030接口芯片，它符合PCIV2.2规范的32位33MHZ从者芯片，能使PCI碎发传输速度高达132MB/S，支持本地总线多路复用和非多路复用32位地址/数据协议；U2为FPGA XC3S400芯片，它在PXI总线中对触发总线的电气规范要求，通过对FPGA的编程来完成触发信号的响应和触发信号的产生实现PXI接口；U3为本地时钟芯片，最高可达60MHZ，以适应PCI不同碎发传输速率的要求。

所述基带信号生成电路2，又包括有DSP芯片U5、FPGA芯片U7以及FIFO芯片U4和U6，采用DSP+FPGA架构，且U5为DSP TMS320C6416T，32位处理芯片，直接通过HPI口与PCI接口芯片U1的HPI口相连接，并经由插卡E至PXI总线，接受基带信号产生指令，动态生成m序列扩频码数字基带信号；U7为FPGA XC3S200，用以完成数字基带信号，产生数字I和数字Q基带信号；U4和U6为FIFO先进先出控制芯片，用以实现数据交换工作。

所述数模转换电路3为双通道DAC芯片U8，采用AD9777芯片，将数字I和数字Q两路数字信号转换为模拟I和模拟Q两路模拟信号。

所述频率合成电路4，又包括有DDS芯片U9、PLL芯片U10、LPF芯片U11、PD芯片U12、VCO芯片U13和/N芯片U14，采用DDS+PLL架构，且U9为直接数字频率合成器DDS AD9852/Analog Devices芯片，以提供高分辨率的参考，再通过U10锁相环PLL芯片，连同U14分频器/N芯片、U12合成器PD芯片、U11低通滤波LPF芯片和U13压控振荡VCO芯片，将合成源的频率锁定在指定的载波频率上，供IQ正交矢量调制电路5使用。