[发明专利]一种频谱分析装置

权利要求书

1.一种频谱分析装置，其特征在于，包括：

信号采集模块，用于按照初始采集频率对输入信号进行采集，采集到的数据作为待分析波形数据，所述初始采集频率为初始频谱分析带宽范围对应的采集频率；

数据处理及控制模块，用于获取目标频谱分析带宽范围，并根据所述目标频谱分析带宽范围与所述初始频谱分析带宽范围的比值，确定采样点抽取间隔；

及，以所述待分析波形数据的第i个波形数据为起始采集点，按照所述采样点抽取间隔对所述待分析波形数据进行采集，并按照采集顺序存储采集到的波形数据，所述i为大于0的整数；

及，变换所述起始采集点的位置，并从变换后的起始采集点的位置开始，按照所述采样点抽取间隔对所述待分析波形数据中未被采集过的波形数据进行采集，并按照采集顺序存储采集到的波形数据，直至存储的波形数据的个数与所述待分析波形数据的个数相同；

以及，对按照所述采样点抽取间隔采集并存储的波形数据进行频谱分析。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

信号调理模块，用于对所述输入信号进行阻抗匹配，阻抗匹配后的信号作为第一级信号；

及，去除所述第一级信号中除所述目标频谱分析带宽范围之外的信号，得到第二级信号；

所述信号采集模块，具体用于按照所述初始采集频率对所述第二级信号进行采集，采集到的数据作为待分析波形数据。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

时钟分配模块，用于生成并分配所述信号采集模块和所述数据处理及控制模块的工作时钟。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

数据存储模块，用于存储所述信号采集模块采集到的数据，及所述数据处理及控制模块按照所述采样点抽取间隔采集并存储的波形数据，及所述数据处理及控制模块对按照所述采样点抽取间隔采集并存储的波形数据进行频谱分析的结果。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

总线控制模块，用于输出所述数据处理及控制模块输出的数据及接收上位机的控制指令，并将所述控制指令发送至所述数据处理及控制模块。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据处理及控制模块，包括：

波形数据调整模块，用于获取目标频谱分析带宽范围，并根据所述目标频谱分析带宽范围与所述初始频谱分析带宽范围的比值，确定采样点抽取间隔，并以所述待分析波形数据的第i个波形数据为起始采集点，按照所述采样点抽取间隔对所述待分析波形数据进行采集，并按照采集顺序存储采集到的波形数据，并变换所述起始采集点的位置，并从变换后的起始采集点的位置开始，按照所述采样点抽取间隔对所述待分析波形数据中未被采集过的波形数据进行采集，并按照采集顺序存储采集到的波形数据，直至存储的波形数据的个数与所述待分析波形数据的个数相同，所述i为大于0的整数；

FFT运算模块，用于对按照所述采样点抽取间隔采集并存储的波形数据，进行快速傅里叶变换，得到变换后的实部数据和虚部数据；

取模运算模块，用于对所述实部数据和所述虚部数据进行取模运算，得到幅度频谱。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据处理及控制模块，还包括：

频谱平均模块，用于对所述取模运算模块输出的幅度频谱进行累加平均运算。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述数据处理及控制模块，还包括：乒乓输出缓存模块；

所述频谱平均模块，还用于在累加平均运算的次数达到设定累加平均运算次数阈值时，将累加平均运算的结果发送至所述乒乓输出缓存模块；

所述乒乓输出缓存模块，用于从第一缓存区域和第二缓存区域中确定出处于空闲状态的缓存区域，并将所述累加平均运算的结果缓存在所述处于空闲状态的缓存区域，并在接收到读取指令时，从缓存有所述累加平均运算的结果的区域中，将所述累加平均运算的结果输出。