CN104407538B - 一种新型的矢量网络分析仪信号产生及采集方法 - Google Patents

一种新型的矢量网络分析仪信号产生及采集方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型的矢量网络分析仪信号产生及采集方法，包括，扫描控制程序对要产生的信号频率进行计算分频比，得到的数据用于传送到VCO或者DDS产生第一个点信号。扫描控制程序计算第二个点的分频比，并将第二个点的分频比数据发送到控制VCO或者DDS的FPGA中进行存储。加入采样延时等待时间，第一个点的信号稳定之后进行采样，得到第一个点的采样数据，扫描控制程序发送一个产生第二个点频率的触发信号，此时第二个点的信号产生。后面的扫描点跟第二个点的步骤相同，循环进行这一过程实现信号的产生及采集过程。本发明利用等待信号稳定的时间来进行下一个点的信号数据处理和发送，节省了时间，最终提高了矢量网络分析仪的扫描速度。

Description

一种新型的矢量网络分析仪信号产生及采集方法
技术领域
本发明涉及信号产生与采集技术领域，具体是一种新型的矢量网络分析仪信号产生和采集的方法。
背景技术
目前，矢量网络分析仪的信号产生及采集过程采用的是发送数据->产生信号->采样延时->采样的方案。具体传统的信号产生及采集方式如图1所示，首先扫描控制程序会对扫描点的信号频率进行计算分频比(根据不同VCO芯片对数据的需求进行计算)得到分频比数据。然后将这个数据发送给控制VCO的FPGA，FPGA会将分频比数据发送到VCO对应的地址里从而产生扫描点的信号。在采样之前加一段时间的延时来等待新产生的信号稳定，然后对信号进行采样，从而得到最终的采样数据。在扫频过程中，接着会对下一个点进行上述的过程，并得到采集数据。循环进行这一过程，实现扫频的信号产生及采集过程。由于信号的产生需要一定的时间，而且信号稳定也需要时间，所以要进行一定时间的延时来等待信号产生及稳定；当信号稳定后对信号进行采样，得到这部分的采样数据，这个数据会根据不同的扫描设置进行处理并最终显示在屏幕上。
随着测量技术的发展，用户对矢量网络分析仪扫描速度的要求越来越高。信号的产生和采集作为矢量网络分析仪的关键部分，它所用时间的长短直接影响着矢量网络分析仪整机的扫描速度。现阶段矢量网络分析仪的信号产生和数据的采集速度较慢，并且需要比较长的频率稳定时间才能进行采样处理，这样就会耗费比较多的时间，导致矢量网络分析仪整机扫描速度较慢。美国专利文献US 5307284A是本发明最接近的现有技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现阶段矢量网络分析仪等待信号产生并稳定时间长的缺点，提供一种新型的矢量网络分析仪信号产生及采集方法，从而提高矢量网络分析仪整机的扫描速度。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种新型的矢量网络分析仪信号产生及采集方法，包括：
步骤1：扫描控制程序对要产生的信号频率进行计算分频比，得到的数据用于传送到VCO或者DDS产生信号，将分频比数据发送到控制VCO或者DDS的FPGA，接着FPGA将分频比数据送到VCO或者DDS来产生第一个点的信号；
步骤2：扫描控制程序计算第二个点的分频比，并将第二个点的分频比数据发送到控制VCO或者DDS的FPGA中进行存储，加入采样延时等待时间，第一个点的信号稳定之后进行采样，得到第一个点的采样数据；
步骤3：扫描控制程序发送一个产生第二个点频率的触发信号，此时第二个点的信号已经产生；
步骤4：扫描控制程序对第三个点进行计算分频比，并将得到的分频比数据发送到控制VCO或者DDS的FPGA，加入第二个点采样的延时时间，待信号稳定后对第二个点进行采样，得到第二个点的采样数据；
步骤5：后续的点参照步骤3和步骤4，循环进行这一过程实现扫频信号的产生及采集过程。
以上扫描控制程序使用现有技术中的扫描控制程序。
优选地，在低频阶段，采用DDS产生信号。
优选地，在高频阶段，采用VCO产生信号。
本发明的有益效果是：本方法在传统方法的采样延时过程中进行了后续点的分频比计算以及对分频比数据的传送，利用等待的时间进行后续处理，在VCO或者DDS产生信号和信号稳定时间不能减少的情况下，通过改变矢量网络分析仪信号产生和采集的流程，利用等待信号稳定的时间来进行下一个点的信号数据处理和发送，节省了扫描点数据处理和发送的时间，从而提高了信号产生及采集的效率，最终提高了矢量网络分析仪的扫描速度。
附图说明
图1是传统方案流程图。
图2是频率合成方案图。
图3是一种新型的矢量网络分析仪信号产生及采集方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
专用名词介绍：
DDS,直接数字式频率合成器。
VCO，压控振荡器。
FPGA，现场可编程门阵列。
结合图1至图3，本方案的信号通过两种方式产生，在低频段采用直接数字式频率合成器(DDS)产生所需要的信号，在高频段使用压控振荡器(VCO)产生频率，然后通过分频和倍频处理最终输出所需要的信号。频率合成电路接收到的数据是软件根据当前扫描点所需要的信号频率进行分频比计算得到的分频比数据。这些数据通过FPGA来控制，发送到VCO或者DDS所需要的地址上，最终通过频率合成输出信号。
一种新型的矢量网络分析仪信号产生及采集方法，包括：
步骤1：扫描控制程序对要产生的信号频率进行计算分频比，得到的数据用于传送到VCO或者DDS产生信号，将分频比数据发送到控制VCO或者DDS的FPGA，接着FPGA将分频比数据送到VCO或者DDS来产生第一个点的信号；
步骤2：扫描控制程序计算第二个点的分频比，并将第二个点的分频比数据发送到控制VCO或者DDS的FPGA中进行存储，加入采样延时等待时间，第一个点的信号稳定之后进行采样，得到第一个点的采样数据；
步骤3：扫描控制程序发送一个产生第二个点频率的触发信号，此时第二个点的信号已经产生；
步骤4：扫描控制程序对第三个点进行计算分频比，并将得到的分频比数据发送到控制VCO或者DDS的FPGA，加入第二个点采样的延时时间，待信号稳定后对第二个点进行采样，得到第二个点的采样数据；
步骤5：后续的点参照步骤3和步骤4，循环进行这一过程实现扫频信号的产生及采集过程。
以上扫描控制程序使用现有技术中的扫描控制程序。
如图3所示，用此种方案扫描一个点所需要的时间为：t＝t2+t1+t5+t4，虚框中所用的时间为：t3＝t1+t5，所以本方案扫描一个所需要的时间可以表示为：t＝t2+t3+t4。
如图1所示，传统的方案扫描一个点所需要的时间为：t＝t1+t2+t3+t4，所以本方案比传统方案每个点节省了时间t1。
本方法在传统方法的采样延时过程中进行了后续点的分频比计算以及对分频比数据的传送，利用等待的时间进行后续处理，在VCO或者DDS产生信号和信号稳定时间不能减少的情况下，通过改变矢量网络分析仪信号产生和采集的流程，利用等待信号稳定的时间来进行下一个点的信号数据处理和发送，节省了扫描点数据处理和发送的时间，从而提高了信号产生及采集的效率，最终提高了矢量网络分析仪的扫描速度。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种新型的矢量网络分析仪信号产生及采集方法，其特征在于，包括：
步骤1：扫描控制程序对要产生的信号频率进行计算分频比，得到的数据用于传送到VCO或者DDS产生信号，将分频比数据发送到控制VCO或者DDS的FPGA，接着FPGA将分频比数据送到VCO或者DDS来产生第一个点的信号；
步骤2：扫描控制程序计算第二个点的分频比，并将第二个点的分频比数据发送到控制VCO或者DDS的FPGA中进行存储，加入采样延时等待时间，第一个点的信号稳定之后进行采样，得到第一个点的采样数据；
步骤3：扫描控制程序发送一个产生第二个点频率的触发信号，此时第二个点的信号已经产生；
步骤4：扫描控制程序对第三个点进行计算分频比，并将得到的分频比数据发送到控制VCO或者DDS的FPGA，加入第二个点采样的延时时间，待信号稳定后对第二个点进行采样，得到第二个点的采样数据；
步骤5：后续的点参照步骤3和步骤4，循环进行这一过程实现扫频信号的产生及采集过程。
2.根据权利要求1所述的一种新型的矢量网络分析仪信号产生及采集方法，其特征在于，在低频阶段，采用DDS产生信号。
3.根据权利要求1所述的一种新型的矢量网络分析仪信号产生及采集方法，其特征在于，在高频阶段，采用VCO产生信号。
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