[发明专利]一种矢量信号分析装置及方法

说明书

本发明公开了一种矢量信号分析装置及方法，属于测试技术领域。基于模块化仪器的矢量信号分析装置具有体积小、重量轻、成本低、易于系统扩展等特点，并且硬件模块与软件相互独立，提高了硬件模块的复用性和软件的可移植性。同时，该矢量信号分析方法可对采集数据进行时域、频域、调制域进行多角度全面分析，提高信号分析的准确度。

技术领域

本发明属于测试技术领域，具体涉及一种矢量信号分析装置及方法。

背景技术

数字调制信号相对于传统的模拟信号，具有抗干扰性强、带宽效率高、保密性好等优点，已成为当前信号通信的主要形式，在雷达、卫星通信、电子对抗等领域得到广泛应用，因此数字调制信号的矢量分析成为一个关键问题。矢量信号分析(VSA)能够对复杂的调制信号进行快速准确的测量，与频谱分析相比，更适合于分析突发信号和调制信号。

在测试测量领域，矢量信号分析装置多采用台式仪器的结构形式，以硬件平台+驻机软件的方式实现，硬件平台中包含CPU模块、射频前端信号调理模块、模拟信号处理模块等，实现对信号的前端处理，驻机软件在台式仪器中运行，实现对信号的解调分析，硬件平台和驻机软件需要同时使用来完成。

而现有矢量信号分析方法主要有采用固定采样率对中频信号进行采集，在可编程逻辑器件(FPGA等)进行正交解调、IQ变换以及小数倍抽取滤波后，得到整数倍符号速率的IQ数据，然后通过总线将数据传入上位机，由驻机软件进行解调分析和显示。

基于台式仪器结构的矢量信号分析装置在雷达、电子对抗、舰载设备、车载设备等领域进行现场测试时，由于受到系统体积和空间大小等的限制，不能满足各领域对测试装备与测试系统的小型化、灵活性等的需求。同时，硬件平台与软件为一对一的关系，硬件和软件的可复用性均较差。

同时，现有矢量信号分析方法在可编程逻辑器件中进行正交解调、IQ变换以及小数倍抽取滤波，可在调制域进行矢量分析，但不能充分利用采集的原始信号数据，无法进行全面准确的信号分析。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种矢量信号分析装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种矢量信号分析装置，包括射频变频单元、本振单元以及中频采样单元，并配置有上位机软件；本振单元、射频变频单元、中频采样单元通过电缆依次连接；中频采样单元与上位机软件通信连接；

射频变频单元包括功率保护电路、固定衰减器、第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关、第四选择开关、第五选择开关、第六选择开关、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、第一程控衰减器、第二程控衰减器、第一混频器、第二混频器、第三混频器、第一带通滤波器、第二带通滤波器以及第三带通滤波器；功率保护电路、固定衰减器、第一选择开关的一端通过线路依次连接，第一选择开关的另一端分别与第二选择开关的一端、第三选择开关的一端通过线路连接，第二选择开关的另一端通过第一放大器或直通通路与第一程控衰减器的一端通过线路连接，第一程控衰减器的另一端、第三放大器、第一混频器、第一带通滤波器、第二混频器、第二带通滤波器的一端通过线路依次连接，第三选择开关的另一端通过第二放大器或直通通路与第二程控衰减器的一端通过线路连接，第二程控衰减器的另一端、第四放大器、第三混频器、第三带通滤波器的一端通过线路依次连接，第二带通滤波器的另一端和第三带通滤波器的另一端通过线路分别连接至第六选择开关的一端；

本振单元包括10MHz晶振、100MHz晶振、模拟开关、鉴相器、功分器、第一10分频器、第二10分频器、10倍频器、第一放大器、第二放大器、第三放大器、本振锁相环、1GHz滤波器、100MHz滤波器、10MHz滤波器、第一6dB衰减器、第二6dB衰减器以及第三6dB衰减器；