[发明专利]一种无限时长波形可任意变化的信号创建方法及系统

权利要求书

1.一种无限时长波形可任意变化的信号创建系统，包括：时钟模块、定时模块、基带信号模拟器、合路器、矢量信号调制器和主控计算机，所述时钟模块通过信号线与定时模块、基带信号模拟器、矢量信号调制器相连接；定时模块通过PCI插口内置于主控计算机内部，通过信号线与基带信号模拟器连接；基带信号模拟器通过射频电缆与合路器相连；合路器通过射频电缆与矢量信号调制器相连；主控计算机通过光纤与基带信号模拟器及矢量信号调制器相连；

所述时钟模块产生时钟信号，为定时模块、基带信号模拟器及矢量信号调制器提供基准参考时钟；

所述定时模块根据主控计算机的控制指令生成定时信号，为基带信号模拟器以及主控计算机提供精确的触发定时，以保证两路基带信号的同步与交替触发；

所述基带信号模拟器在主控计算机的控制下，接收数字波形数据，生成基带模拟信号；

所述合路器实现两路基带信号的合成，输出一路基带信号；

所述矢量信号调制器在主控计算机的控制下，接收合路器输出的基带信号，根据设定的变频本振，进行正交矢量调制，实现信号上变频与输出；

主控计算机实现对定时模块、基带信号模拟器、矢量信号调制器的控制，模拟生成数字波形数据，并在定时信号的控制下，将数字波形数据交替下载到相应的基带信号模拟器中，同时还要实现控制软件的运行与可视化显示；

系统部件包括2台基带信号模拟器，在任意一个定时区间内，主控计算机只对一个基带信号模拟器下载数字波形数据，且必须保证下载数据在定时区间时间内完成；数字波形数据下载完成之后，主控计算机给两个基带信号模拟器发送工作状态控制码，控制基带信号模拟器响应下一个触发定时之后的工作状态，将接收数字波形数据的基带信号模拟器设置为工作状态，没有接收数字波形数据的基带信号模拟器设置为待机状态；基带信号模拟器接收到定时触发信号之后，根据上一定时区间内接收到的工作状态控制码，控制基带信号的生成；基带信号模拟器1转入工作状态之后，采用分段组合的方式播放内存段中的信号，生成基带信号；在同一定时区间内，基带信号模拟器2不会生成基带信号，转入待机状态，从而接收来自主控计算机所下载的数字波形数据；在下一个定时区间，基带信号模拟器2开始工作，而基带信号模拟器1转入待机状态，两者按照这样的顺序重复交替工作；基带信号模拟器采用分段组合播放的方式生成连续的信号，任意段信号用J_i表示，下标i表示信号段的序号，基带信号表示为J₁ J₂ J₃ J₄…J_M，M1；基带信号模拟器1和基带信号模拟器2生成的两路基带I/Q信号通过合路器合成1路I/Q信号；在连续的两个定时区间内，假定基带信号模拟器1工作在第一个定时区间，生成信号记为J₁ J₂ J₃ J₄…J_N，N1；基带信号模拟器2工作在第二个定时区间，生成信号则记为J_N+1J_N+2J_N+3J_N+4…J_2N。

2.一种无限时长波形可任意变化的信号创建方法，通过主控计算机生成任意波形的数字信号，并将数字信号交替下载到两个基带信号模拟器中，基带信号模拟器在定时触发下，生成基带模拟信号，两路基带模拟信号通过两个合路器合成一路正交的基带模拟信号，并将其输入到矢量信号调制器中，矢量信号调制器提供变频本振，进行正交矢量信号调制，实现无限时长波形可任意变化的射频信号创建；其步骤如下：

1)、时钟模块按照具体应用需求生成1KHz、10KHz、100KHz、1MHz、10MHz、或100MHz单一频率的时钟信号脉冲串，为系统的其它组成部件提供统一的高精度基准时钟信号；

2)、定时模块参照基准时钟信号，按照主控计算机设置的定时区间，生成定时触发信号脉冲串，并在同一时刻将触发信号发送给主控计算机、基带信号模拟器1以及基带信号模拟器2；

3)、主控计算机接收到定时触发信号之后，按照配置参数或者用户输入参数，解算出信号的数字波形数据；数字波形数据采用分段的方式进行解算，段的长度不超过基带信号模拟器的内存段长度；数字波形数据生成之后，主控计算机按照交替顺序，依次下载到两个基带信号模拟器的内存段中，一个内存段中存储一个数字波形数据段；

在任意一个定时区间内，主控计算机只对一个基带信号模拟器下载数字波形数据，且必须保证下载数据在定时区时间内完成；数字波形数据下载完成之后，主控计算机给两个基带信号模拟器发送工作状态控制码，控制基带信号模拟器响应下一个触发定时之后的工作状态，将接收数字波形数据的基带信号模拟器设置为工作状态，没有接收数字波形数据的基带信号模拟器设置为待机状态；

4)、基带信号模拟器接收到定时触发信号之后，根据上一个定时区间内接收到的工作状态控制码，控制基带信号的生成；

基带信号模拟器1转入工作状态之后，采用分段组合的方式播放内存段中的信号，生成基带信号；

在同一个定时间区间内，基带信号模拟器2不会生成基带信号，转入待机状态，从而接收来自主控计算机所下载的数字波形数据；在下一个定时区间，基带信号模拟器2开始工作，而基带信号模拟器1转入待机状态，两者按照这样的顺序重复交替工作；

基带信号模拟器采用分段组合播放的方式生成连续的信号，任意段信号用J_i表示，下标i表示信号段的序号，基带信号表示为J₁ J₂ J₃ J₄…J_M，M1；基带信号模拟器1和基带信号模拟器2生成的两路基带I/Q信号通过合路器合成1路I/Q信号；在连续的两个定时区间内，假定基带信号模拟器1工作在第一个定时区间，生成信号记为J₁、J₂、J₃、J₄…J_N，N1；基带信号模拟器2工作在第二个定时区间，生成信号则记为J_N+1J_N+2J_N+3J_N+4…J_2N，通过合路器之后，合路器输出一路完整的基带I/Q信号，记为J₁、J₂、J₃、J₄...J_2N；

为了保证合路器输出信号的连续性，要求基带信号模拟器1与基带信号模拟器2采用相同的仪表，且采用相同的配置，同时要预先校正两路基带信号模拟器的触发延时，使得两路信号能够连续衔接生成；

5)、矢量信号调制器接收合路器输入的基带信号J₁、J₂、J₃、J₄...J_2N，进行矢量信号调制，实现射频信号输出，射频信号记为S₁、S₂、S₃、S₄...S_2N，其中，S_i与J_i相对应。