CN101975888B - 具有时间限定的和顺序的事件能力的功率触发器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有时间限定的和顺序的事件能力的功率触发器。表示输入信号的数字数据被转换成功率信号。功率信号与触发电平相比较。当功率信号违反触发电平达至少指定持续时间或者少于指定持续时间时生成触发信号。可以选择地，在一系列的这样的违反发生时生成触发信号。

Description

具有时间限定的和顺序的事件能力的功率触发器
技术领域
本发明涉及测试和测量仪器，且更特别地涉及在频域中使用的触发器。
背景技术
例如可从Beaverton，Oregon的Tektronix公司获得的RSA6100系列和RSA3400系列的实时频谱分析仪对RF信号进行实时触发、捕捉和分析。与传统的扫频频谱分析仪不同，这些仪器对数据的无缝块(seamlessblocksofdata)进行捕捉，以便于不遗漏或丢失数据。
这些仪器具有所谓的功率触发器或中频(IF)级触发器。功率触发器计算由该仪器的接收器系统提供的实时数据的功率，然后将其与触发电平(triggerlevel)进行比较。当该功率违反触发电平时，生成导致表示接收到的RF信号的数据的无缝块被存储的触发信号，其包括触发事件和紧接在触发事件之前和紧接在触发事件之后发生的事务。
发明内容
在某些情况下，用户可能想要触发具有指定脉冲宽度的信号。例如，当以1ms的标称脉冲宽度观察脉冲的(pulsed)或突发的(bursted)RF信号流量(traffic)时，用户可能想要触发具有小于1ms或大于1ms的脉冲宽度的异常(errant)RF脉冲。常规的功率触发器不能检测这样的异常脉冲，因为它不具有触发违反触发电平达指定的持续时间的信号的能力；常规的功率触发器仅仅在功率违反触发电平时生成触发信号，不考虑该违反发生多长时间。
在其他情况中，用户可能想要触发这样的脉冲信号，其功率在回到较低功率阀值之前超过了较低功率阈值但没有达到较高功率阈值。常规的功率触发器不能检测这样的条件，因为它只具有一个触发电平；常规的功率触发器不能触发违反了一系列的触发电平的信号。
所期望的是功率触发器能够触发时间限定的和顺序的(sequential)事件。
因此，本发明的实施例提供了一种具有时间限定的和顺序的事件能力的功率触发器。表示输入信号的数字数据被转换成功率信号。功率信号与触发电平相比较。当功率信号违反触发电平达至少指定持续时间或者少于指定持续时间时生成触发信号。可以选择地，在一系列的这样的违反发生时生成触发信号。
当与所附权利要求和附图一起阅读下面的详细描述时，本发明的目的、优点和其他新颖特征是显而易见的。
附图说明
图1阐述了实时频谱分析仪的简化的、高等级(high-level)的框图。
图2阐述了根据本发明第一实施例的触发生成器(triggergenerator)的简化的、高等级的框图。
图3阐述了根据本发明的第二实施例的触发生成器的简化的、高等级框图。
具体实施方式
现在参考图1，示出了具有用于接收射频(RF)输入信号的输入处理器20的实时频谱分析仪10。输入处理器20包括可选的镜像抑制滤波器(imagerejectfilter)22，其后跟随使用本地振荡器(LO)26将滤波后的输入信号转换成中频(IF)信号的混频器(mixer)24。镜像抑制滤波器22可以使用低通滤波器、带通滤波器或者高通滤波器来实现。IF信号通过带通滤波器28并随后被模数(A/D)转换器30采样以为进一步处理提供数字信号。为了实时处理，为了显示在监视器34上，诸如以第4,870,348号美国专利中所描述的谱图(spectrogram)的形式，数字信号被输入到数字信号处理器(DSP)32。数字信号也输入到采集(acquisition)存储器36和触发生成器40。在一些实施例中，采集存储器36可以使用环形存储器(circularmemory)来实现。当触发生成器40检测到触发事件时，生成导致采集存储器36对来自数字信号的数字数据的无缝块进行存储的触发信号，以用于DSP32的后续处理或者用于为了非实时的后处理而卸载至另一个处理器(未示出)。
现在参考图2，示出了根据本发明实施例的触发生成器40，该触发生成器40具有将数字信号转换成功率信号的电压至功率转换器42。功率信号被输入到比较器44以与触发电平进行比较。当功率信号违反触发电平时，比较器44就生成指示“触发事件”发生的输出信号。根据用户将触发斜率(slope)定义为“正”还是为“负”，“违反(Violate)”意味着功率信号或者大于触发电平或者小于触发电平。时间限定器48测量触发事件的持续时间，在“时间限定的触发事件”发生时生成触发信号。时间限定的触发事件是根据指定的定时器模式存在达至少指定持续时间或者少于指定持续时间的触发事件。指定持续时间可以被设置为0。因为信号功率是基于每一个采样被计算的，因此指定持续时间的最小时间分辨率为一个采样。
在本发明的一个实施例中，时间限定器48根据下面的逻辑进行操作：
如果用户指定，当触发事件已存在达至少指定的持续时间时生成触发信号，那么对于每个采样，
a)当比较器的输出是真(TRUE)时，启动定时器。
b)如果比较器的输出是假(FALSE)，那么重置定时器为零。
c)如果定时器值超过指定持续时间，那么产生触发信号。
如果用户指定，当触发事件已存在达小于指定的持续时间时生成触发信号，那么对于每个采样，
a)当比较器的输出是真(TRUE)时，启动定时器。
b)如果比较器的输出是假(FALSE)，并且定时器大于零但小于指定持续时间，那么产生触发信号。
在图3所示的本发明的一个可选实施例中，序列发生器(sequencer)50接收时间限定器48的输出，并在一系列的时间限定的触发事件发生时生成触发信号。对于每个时间限定的触发事件，序列发生器50可以顺序地或者有条件地应用相关联的触发电平，触发斜率，持续时间和定时器模式。采用这种方法，用户可以对触发电平、触发斜率、持续时间和定时器模式的任何混合进行触发。例如，序列发生器50可以通过当触发事件存在达至少第一持续时间且接着存在达小于第二持续时间和第一持续时间之间的差时进行触发，而检测存在达指定时间范围(即存在达至少第一持续时间但不大于第二持续时间)的触发事件。相关联的触发电平、触发斜率、持续时间和定时器模式可以被储存在存储器(未示出)中。
时间限定器48和序列发生器50可以用电子硬件或软件实现为有限状态机。
在各种实施例中，触发电平、触发斜率、持续时间和定时器模式可以由用户指定或由标准指定。
为了提供实时触发，触发生成处理必须足够快以便跟上数字信号流。
虽然本发明的实施例尤其具有频谱分析仪的应用，但是响应于触发信号对数据进行采集的任何测试和测量仪器都可以使用具有时间限定的和顺序的事件能力的功率触发器。
从前述将意识到的是，本发明代表了频域触发领域中的显著进步。虽然为了阐述的目的已经对本发明的特定实施例进行了阐述和描述，但是应当理解的是在不背离本发明精神和范围的前提下，可以做出各种修改。同样应当理解的是，虽然根据实时频谱分析仪描述了以上实施例，本发明也同样可以被应用于扫频频谱分析仪，在这种情况下触发信号启动或停止扫频。因此，本发明不应当受到所附权利要求以外的局限。

Claims (12)

1.一种仪器，包括：
输入处理器，用于接收输入信号和产生数字信号；
触发信号生成器，用于生成触发信号；以及
采集存储器，用于响应于触发信号对来自数字信号的数字数据的无缝块进行存储；
所述触发信号生成器包括：
电压至功率转换器，用于将数字信号转换成功率信号；
比较器，用于检测触发事件，触发事件处于功率信号违反触发电平的条件下；以及
时间限定器，用于在由所述比较器检测到时间限定的触发事件时生成触发信号。
2.如权利要求1所述的仪器，其中，时间限定的触发事件包括存在达至少指定的持续时间的触发事件。
3.如权利要求1所述的仪器，其中，时间限定的触发事件包括存在达少于指定的持续时间的触发事件。
4.如权利要求2或3所述的仪器，进一步包括用于在一系列的时间限定的触发事件发生时生成触发信号的序列发生器，其中每个时间限定的触发事件具有相关联的触发电平和持续时间。
5.如权利要求1所述的仪器，其中所述输入处理器包括：
混频器，用于将输入信号与本地振荡器信号进行混频以产生中频信号；
带通滤波器，用于对中频信号进行滤波以产生经过滤波的中频信号；以及
模数转换器，用于将经过滤波的中频信号进行数字化以产生数字信号。
6.如权利要求5所述的仪器，其中，输入处理器进一步包括用于对输入信号进行滤波的镜像抑制滤波器。
7.一种在测试和测量仪器中采集数据的方法，包括以下步骤：
接收输入信号和产生数字信号；
生成触发信号；以及
响应于触发信号对来自数字信号的数字数据的无缝块进行存储；
所述生成步骤包括以下步骤：
将数字信号转换成功率信号；
由比较器检测触发事件，触发事件处于功率信号违反触发电平的条件下；以及
在由所述比较器检测到时间限定的触发事件时由时间限定器产生触发信号。
8.如权利要求7所述的方法，其中，时间限定的触发事件包括存在达至少指定的持续时间的触发事件。
9.如权利要求7所述的方法，其中，时间限定的触发事件包括存在达少于指定的持续时间的触发事件。
10.如权利要求8或9所述的方法，进一步包括在一系列的时间限定的触发事件发生时产生触发信号的步骤，其中每个时间限定的触发事件具有相关联的触发电平和持续时间。
11.如权利要求7所述的方法，其中所述接收步骤包括：
将所述输入信号与本地振荡器信号进行混频以产生中频信号；
对中频信号进行带通滤波以产生经过滤波的中频信号；以及
将经过滤波的中频信号进行数字化以产生数字信号。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述接收步骤进一步包括用镜像抑制滤波器对输入信号进行滤波的步骤。
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