宽带实时谱分析均衡校正与触发存储模块研究

摘要

随着现代射频技术的迅猛发展，射频信号呈现多元化，宽带实时频谱分析仪也因此受到越来越多的关注。宽带实时频谱分析中，通道群延迟会造成相位失真，对与信号相位相关的调制域分析造成影响。强大的触发捕获功能则保证了对瞬时小概率信号的测试需求。论文的主要内容就是对实时频谱分析中群延迟均衡校正及触发捕获功能这两个关键技术进行理论与方法的研究。
　　论文涉及的宽带实时频谱分析系统是一套具有完整功能的实时频谱分析平台，文章主要对其中两个方面的关键内容进行分析。论文首先介绍了群延迟校正及触发存储的意义和研究现状，并给出了在实时频谱分析中相应的设计方案。对于通道滤波器的群延迟均衡校正，根据单通道滤波器群延迟的测试方法，求得通道滤波器的群延迟，拟合得到期望群延迟，进而根据数字全通滤波器群延迟与分母群延迟的关系，以及复倒谱系数的基本理论，求得分母多项式的系数，最后确定数字全通滤波器的传递函数，完成对通道滤波器的群延迟均衡校正，使校正后的群延迟在有效带宽内波动较小。
　　为了满足用户对特定信号触发捕获的测试要求，工程中设计了触发存储模块。触发模块设计有包括频率模版触发在内的四种触发源，及单次与连续两种触发模式供用户选择，满足不同条件下对信号的触发捕获要求；存储模块以外部DDR3 SDRAM内存条为载体，不间断地将基带I/Q信号循环存储在内存条中，根据用户要求设计不同的预触发深度及相应的预触发存储机制，实现触发前后一定触发深度信号的无缝捕获；触发捕获后的信号根据用户对频谱计算重叠率的要求，设计了数据读取的控制机制，实现高达98％重叠率的重叠帧处理需求；最后设计了与触发存储模块相关的命令解析模块，将系统中需要的参数及命令接收解析以控制整个系统的正常运行。
　　文中利用实时频谱分析平台、测试信号源以及上位机软件进行了联合调试，论文对通道群延迟校正与触发存储模块设计进行了仿真及实验验证。通过理论及测试结果分析，验证了数字全通滤波器校正群延迟方法的可行性，以及触发存储功能的正常实现，满足了设计要求。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要的研究内容及各章节安排

第二章 总体方案设计

2.1 实时频谱分析仪架构概述

2.2 群延迟均衡校正方案及流程设计

2.3 触发存储功能实现方案设计

2.4 本章小结

第三章 群延迟均衡校正算法分析与实现

3.1 群延迟基本理论

3.2 群延迟测量

3.3 全通滤波器群延迟均衡校正算法设计

3.4 群延迟均衡校正设计实现

3.5 本章小结

第四章 触发存储模块与重叠帧设计

4.1 触发存储理论基础分析

4.2 触发模块设计与实现

4.3 存储模块设计与实现

4.4 基于DDR3重叠帧及读取控制设计

4.5 本章小结

第五章 触发存储相关命令解析设计

5.1 命令解析的功能分析

5.2 基本命令及参数集介绍

5.3 命令及参数解析逻辑实现

5.4 本章小结

第六章 测试与验证

6.1 群延迟校正测试与验证

6.2 命令及参数解析测试与验证

6.3 触发存储模块测试与验证

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

致谢

参考文献

附录