[发明专利]一种通信信号产生装置及其信号产生方法

权利要求书

1.一种通信信号产生装置，包括由侧板和底面板(4)构成的装置壳体，连接设置在侧板内壁上的风扇(1)，以及设置在一侧底面板(4)上的把手；其特征在于：所述装置壳体内部集成设有计算机控制单元、信号产生单元(2)、基准源单元(8)、变频单元、功放单元、天线单元和电源单元；

所述装置壳体外部的控制外设与所述计算机控制单元相连接，所述计算机控制单元由上位机软件构成，通过上位机软件计算出通信基带信号的I路和Q路通信信号数据，所述计算机控制单元将通信信号数据通过网络交换机(5)连接至所述信号产生单元(2)以及装置壳体外部的显示屏上；所述信号产生单元(2)由运算器、DDR存储器、FPGA和信号产生载板(3)连接构成；所述信号产生单元(2)的输出端与所述变频单元的输入端相连接，所述变频单元由双路变频模块和合成频分模块(7)连接构成，所述双路变频模块将信号输出连接至所述合成频分模块(7)上，所述合成频分模块(7)将信号输出连接至所述功放单元，所述功放单元将信号频段放大后与所述天线单元的输入端相连接，所述天线单元将放大后的通信信号进行辐射；

所述基准源单元(8)的一端与所述信号产生单元(2)相接，并为信号产生单元(2)提供时钟信号，所述基准源单元(8)的另一端与所述变频单元相接，并为变频单元提供本振信号；所述电源单元与上述各单元形成供电连接。

2.根据权利要求1所述的一种通信信号产生装置，其特征在于：所述双路变频模块由第一双路变频模块(12)、第二双路变频模块(13)、第三双路变频模块(14)和第四双路变频模块(15)构成，每个双路变频模块将两个通道的信号功分混频产生100KHz～3GHz的通信信号并连接至合成频分模块。

3.根据权利要求1所述的一种通信信号产生装置，其特征在于：所述合成频分模块(7)将4个双路变频输出合成后通过功分和滤波，输出1.5MHz～30MHz、30MHz～500MHz和500MHz～3GHz 三个频段的通信信号。

4.根据权利要求1所述的一种通信信号产生装置，其特征在于：所述功放单元由1.5MHz～30MHz频段的第一功放模块(9)、30MHz～500MHz频段的第二功放模块(10)和500MHz～3GHz频段的第三功放模块(11)构成。

5.根据权利要求1所述的一种通信信号产生装置，其特征在于：所述天线单元由1.5MHz～30MHz、30MHz～500MHz和500MHz～3GHz三个频段的天线组成，底面板上设有与上述三个频段天线对应的第一射频输出口(17)、第二射频输出口(18)和第三射频输出口(19)。

6.根据权利要求1所述的一种通信信号产生装置，其特征在于：所述电源单元的输入电压为直流28V或者交流220V，输出电压+28V、+12V、-12V、+5V、-5V、+3.3V直流电压，输入电压的接口设置在把手所在的底面板上，每个输出电压均设有电源指示灯。

7.一种通信信号产生的方法，其特征在于，使用权利要求1-6任一项所述的通信信号产生装置，包括如下步骤：

(1)架设信号产生装置，用一根网线连接设备底面板上的网络接口至一台控制计算机，在控制计算机上安装配套的上位机软件；

(2)基带信号产生，在软件上设置好参数开始后，上位机软件调用MATLAB程序，根据参数和调查总结的通信信号模型产生I路和Q路两组数字的基带信号，这些基带信号在本地存储一份作为记录，同时通过网络接口按照特定的报文格式将八路数据以及其他参数由交换机分别发送给不同的信号产生载板，每一块信号产生载板产生两路通信信号；

(3)通信信号产生，每块信号产生载板收到网络报文后，首先进行TCP/IP进行解包和数据拼接，并将数据通过dma发送给FPGA，dma输出的两路IQ数据首先经过一个前置的FIFO将数据速率降低，接着通过一个数字滤波器插值滤波为我们需要的频率，通过AD9361芯片，将基带信号叠加至载波信号上，并通过DA转换输出两路2～5GHz信号，这两路信号与本振信号作为边片单元的输入；

(4)信号变频至指定通信频段，双路变频模块将5GHz的信号与2～5GHz的信号进行变频，输入信号为2～3GHz时直接进行滤波、放大并合路输出；当输入信号为3～5GHz时，首先进行滤波混频，再滤波放大，最后合路输出0～2GHz信号的输出，实现低频通信信号的产生；

(5)多路信号合成后根据频段划分，由四个双路变频模块便输出了四路3GHz以下的通信信号，将四个输入通过合成频分模块进行合成，然后进行1:3的功分，将信号分成三路，按照对应的频段进行滤波放大；

(6)信号的放大与辐射，合成频分输出三个不同频段的通信信号，经过对应频段的三个功放放大后，通过天线辐射出去。