[发明专利]一种宽频带信号高速采集与波形存储分析系统

说明书

本发明公开了一种宽频带信号高速采集与波形存储分析系统，采用模块化、标准化、通用化设计思想，能够有效解决设备测试中宽频带信号高速采集、波形存储与测量分析等技术难题；本发明通过宽带模拟信号采集与回放模块、多通道光纤数据收发模块、多通道LVDS数据收发模块分别实现对宽频带模拟、数字信号的实时采集、缓存、记录与回放；宽带模拟信号采集与回放模块中的可重构AD模块针对不同带宽信号以及精度要求，实现采样率可控的信号采集；背板通信模组采用可重构总线技术将各功能模块、固态硬盘阵列以及嵌入式计算机进行互连通信。

技术领域

本发明涉及通信、雷达、导航、电子对抗等领域中电子设备研制、生产、验收以及日常维护中性能测试与评估中的宽带信号实时采集、存储、分析和回放技术，具体涉及一种宽频带信号高速采集与波形存储分析系统。

背景技术

电子技术、半导体技术、通信技术、数字信号处理技术和计算机技术等先进技术发展迅速，有力推动了卫星通信、移动通信、电视广播、雷达和电子战系统等的高速发展。随着我军装备水平不断提升，雷达通信系统、有线通信系统、无线通信系统、光纤通信系统、卫星通信系统、电子对抗系统、电子侦察系统、自动化指挥系统等多种保障系统装备都已建成，并朝着宽带化和数字化方向发展。并对其接收机等的线性度、动态范围、灵敏度、分辨率、抗干扰能力和适应性等方面的性能和指标提出了更高的要求。微电子技术和半导体工艺等的飞速发展有效促进了高性能ADC芯片的产生，使得宽带中频信号直接采样更加容易实现，有力推动了宽带中频接收机等的高速发展和广泛应用。通过宽带信号的直接高速采集与处理，可以有效提高装备的性能，并促进装备的发展。与此同时，对相关测试设备也提出了更高的要求。因此，迫切需要研制符合装备发展趋势、满足装备测试需求的高性能测试设备，以能够对装备进行性能测试和评估。

在我军宽带通信中，不论是在通信装备厂家的研制、试验、生产和维修过程中，还是在基层部队或用户的现场维护和技术状态检查过程中，都迫切需要研制一种具备宽带信号采集、存储、分析与回放等功能的一体化测试仪器，不仅可以实现宽带模拟信号的高速采集、存储、分析与回放，还可以实现宽带数字IQ信号的高速采集、存储、分析与回放等功能。这种测试设备能够为实时获取宽带数据和进行数据分析提供保障，可以为宽带通信装备的性能分析提供关键数据支持，以实现对装备性能的有效测试与评估。同时能够有效提高部队的工作效率，并提升部队对装备的日常维护水平和保障能力。

发明内容

为实现上述技术目的，本发明提供了一种宽频带信号高速采集与波形存储分析系统，包括宽带模拟信号采集与回放模块、多通道光纤数据收发模块、多通道LVDS数据收发模块、宽带数据存储模块、嵌入式计算机主板、高速可重构总线模块、数据缓存模块及电源模块；

所述宽带模拟信号采集与回放模块用于宽带模拟信号的采集、缓存、传输与回放，包括下变频单元、输入调理单元，可重构AD转换单元、上变频单元、DA转换单元、信号放大单元、模拟模块数据缓存模组、模拟模块系统命令解析与发送单元及模拟模块电源管理单元；数据记录时，下变频单元信号输出端与输入调理单元输入端相连，输入调理单元输出信号与可重构AD转换单元连接，可重构AD转换单元实现对处理后的I、Q信号进行可调采样率模数转换，通过模拟模块缓存接口控制器发送至模拟模块数据缓存模组；模拟模块数据缓存模组用于进行宽带模拟信号采集与回放模块与背板通信模组的速率匹配；模拟模块数据缓存模组通过背板总线控制器的背板通信模组与宽带数据存储模块及嵌入式计算机主板相连；多通道光纤数据收发模块用于高速光纤数据的接收、缓存、传输与回放；多通道LVDS数据收发模块实用于高速LVDS数据的接收、缓存、传输与回放；宽带数据存储模块用于对所采集宽带数据流进行高速实时存储、回放数据读取与传输；