CN106374946B - 一种接收机射频全景扫描电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种接收机射频全景扫描电路，具体涉及接收机射频全景扫描技术领域。其解决了现有技术的射频全景扫描，不能兼顾扫描速度、扫描带宽与分辨率带宽的不足。该接收机射频全景扫描电路，包括射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元、FFT分析、FFT频谱存储单元、扫描控制器、扫描控制数据存储单元和延时计数器，射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元、FFT分析、FFT频谱存储单元和扫描控制器依次连接，扫描控制数据存储单元分别与射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元和FFT分析相连，扫描控制器与扫描控制数据存储单元相连，延时计数器分别与扫描控制数据存储单元和扫描控制器相连。

Description

一种接收机射频全景扫描电路
技术领域
本发明属于接收机射频全景扫描技术领域，具体涉及一种接收机射频全景扫描电路。
背景技术
接收机是用来处理无线电信号的设备，包括测试接收机、频谱仪、监测接收机等。射频全景扫描是接收机的核心功能，用于对目标无线电信号的频谱进行搜索截获，提取目标无线电信号的特征参数。射频全景扫描的主要指标之一为扫描速度。
接收机根据实现方式，主要分为外差式模拟中频接收机和外差式数字中频接收机。
外差式模拟中频接收机，输入信号在混频器中与本振信号进行差频，只有当差频信号的频率落入中频滤波器的带宽内时，中频放大器才有输出，且其大小正比于输入信号的幅度。因此，当连续调节本振信号时，输入信号的各频率分量依次落入中频放大器的带宽内。扫频外差式接收机的优点是工作频率范围宽、选择性好、灵敏度高。但由于本振是连续可调谐的，被分析的信号是依次被顺序取样，因此不能实时地检测接收信号。
外差式数字中频接收机是把模拟中频数字化后进行数字滤波检波，数字中频接收机和模拟中频接收机相比，它用数字滤波器代替模拟滤波器，在滤波器前加入了取样保持电路和模数变换器，数字滤波器特性好，可靠性高。在窄带扫频(一般<20kHz)的情况下，可以采用快速傅里叶变换(FFT)技术，由于FFT本质上是作为一组并行带通滤波器使用的，必然会带来很快的窄带扫描速度，以及很低的频率分辨率。
现有技术中的接收机射频全景扫描的中频采用数字信号处理技术，而射频输入部分仍保留外差式模拟中频接收机的工作方式。
数字信号处理有数字滤波法和FFT分析两种可选方法，两种方法不能同时工作。数字滤波法采用专门设计的数字滤波器和数字检波器阵列，可提供Hz到MHz级的分辨率带宽，可进行大扫描带宽扫描。FFT分析借助数字信号处理芯片进行FFT运算，可提供mHz到kHz级的分辨率带宽，提供小扫描带宽扫描。如图1所示。
射频全景扫描，大扫描带宽扫描时需要逐点进行扫描检波，得到频谱数据，其分辨率带宽大，当分辨率带宽很小时，扫描速度非常慢，小扫描带宽扫描时FFT分析直接得到所有点的频谱数据，分辨率带宽较小，扫描速度快，但是扫描带宽受到限制，因此不能兼顾扫描速度、扫描带宽与分辨率带宽。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足，提出了一种接收机射频全景扫描采用快速傅里叶变换频谱拼接实现射频全景扫描，减少了射频电路的切换次数，相同扫描带宽下的扫描速度明显提高，同时引入延时计数器对每个FFT频谱的处理时间进行精确控制，提高扫描速度的电路。
本发明具体采用如下技术方案：
一种接收机射频全景扫描电路，包括射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元、FFT分析、FFT频谱存储单元、扫描控制器、扫描控制数据存储单元和延时计数器，所述射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元、FFT分析、FFT频谱存储单元和扫描控制器依次连接，扫描控制数据存储单元分别与射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元和FFT分析相连，扫描控制器与扫描控制数据存储单元相连，延时计数器分别与扫描控制数据存储单元和扫描控制器相连；
其中，全景扫描参数进入扫描控制器，扫描控制器根据全景扫描参数计算出第一段扫描的控制数据送入扫描控制数据存储单元；
延时计数器根据延时设置自动周期产生触发1和触发2，触发1送入扫描控制器，触发2送入扫描控制数据存储单元；
扫描控制数据存储单元根据触发2把存储的扫描控制数据分为控制信号1至5，分别送入射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元和FFT分析；
射频输入进入射频变频后产生模拟中频1，模拟中频1经过中频增益后变成满足模数转换器要求的模拟中频2进入模数转换器，模数转换器对输入的模拟中频2进行数字化得到数字化中频1，数字化中频1存入存储单元，经存储单元存储的数字化中频1输出后为数字化中频2，数字化中频2进入FFT分析，FFT分析对数字化中频2进行处理，计算出频谱数据1，频谱数据1实时存入FFT频谱存储单元；
经FFT频谱存储单元存储的频谱数据1输出为频谱数据2，扫描控制器根据触发1读取频谱数据2，并把下一段扫描的控制数据写入扫描控制数据存储单元，完成第一段扫描的FFT频谱数据获取；
以此类推，所有段FFT频谱数据获取完成后进行拼接完成一次全景扫描过程。
优选地，所述全景扫描参数包括起始频率、终止频率、分辨率带宽和增益。
本发明具有如下有益效果：本发明射频全景扫描采用FFT频谱拼接的方式，射频变频采用大步进，步进宽度为中频带宽，在每个射频步进点进行中频信号的FFT分析，最后把每个射频步进点对应中频信号的FFT频谱进行拼接，进行射频全景扫描；扫描步进大，减少射频电路的切换次数，相同扫描带宽下的扫描速度显著提高；扫描步进引入延时计数器对每个FFT频谱的处理时间进行精确控制，同时控制数据的读取与数据的写入，数字化中频采集与FFT分析同时进行，提高了扫描速度。
附图说明
图1为现有的接收机射频全景扫描电路示意图；
图2为该接收机射频全景扫描电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：
其中，FFT：快速傅里叶变换。
如图2所示，一种接收机射频全景扫描电路，包括射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元、FFT分析、FFT频谱存储单元、扫描控制器、扫描控制数据存储单元和延时计数器，射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元、FFT分析、FFT频谱存储单元和扫描控制器依次连接，扫描控制数据存储单元分别与射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元和FFT分析相连，扫描控制器与扫描控制数据存储单元相连，延时计数器分别与扫描控制数据存储单元和扫描控制器相连；
其中，全景扫描参数进入扫描控制器，扫描控制器根据全景扫描参数计算出第一段扫描的控制数据送入扫描控制数据存储单元；
延时计数器根据延时设置自动周期产生触发1和触发2，触发1送入扫描控制器，触发2送入扫描控制数据存储单元；
扫描控制数据存储单元根据触发2把存储的扫描控制数据分为控制信号1至5，分别送入射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元和FFT分析；
射频输入进入射频变频后产生模拟中频1，模拟中频1经过中频增益后变成满足模数转换器要求的模拟中频2进入模数转换器，模数转换器对输入的模拟中频2进行数字化得到数字化中频1，数字化中频1存入存储单元，经存储单元存储的数字化中频1输出后为数字化中频2，数字化中频2进入FFT分析，FFT分析对数字化中频2进行处理，计算出频谱数据1，频谱数据1实时存入FFT频谱存储单元；
经FFT频谱存储单元存储的频谱数据1输出为频谱数据2，扫描控制器根据触发1读取频谱数据2，并把下一段扫描的控制数据写入扫描控制数据存储单元，完成第一段扫描的FFT频谱数据获取；
以此类推，所有段FFT频谱数据获取完成后进行拼接完成一次全景扫描过程。
全景扫描参数包括起始频率、终止频率、分辨率带宽和增益等参数。
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 (2)

1.一种接收机射频全景扫描电路，其特征在于，包括射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元、FFT分析、FFT频谱存储单元、扫描控制器、扫描控制数据存储单元和延时计数器，所述射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元、FFT分析、FFT频谱存储单元和扫描控制器依次连接，扫描控制数据存储单元分别与射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元和FFT分析相连，扫描控制器与扫描控制数据存储单元相连，延时计数器分别与扫描控制数据存储单元和扫描控制器相连；
其中，全景扫描参数进入扫描控制器，扫描控制器根据全景扫描参数计算出第一段扫描的控制数据送入扫描控制数据存储单元；
延时计数器根据延时设置自动周期产生触发1和触发2，触发1送入扫描控制器，触发2送入扫描控制数据存储单元；
扫描控制数据存储单元根据触发2把存储的扫描控制数据分为控制信号1至5，分别送入射频变频、中频增益、模数转换器、存储单元和FFT分析；
射频输入进入射频变频后产生模拟中频1，模拟中频1经过中频增益后变成满足模数转换器要求的模拟中频2进入模数转换器，模数转换器对输入的模拟中频2进行数字化得到数字化中频1，数字化中频1存入存储单元，经存储单元存储的数字化中频1输出后为数字化中频2，数字化中频2进入FFT分析，FFT分析对数字化中频2进行处理，计算出频谱数据1，频谱数据1实时存入FFT频谱存储单元；
经FFT频谱存储单元存储的频谱数据1输出为频谱数据2，扫描控制器根据触发1读取频谱数据2，并把下一段扫描的控制数据写入扫描控制数据存储单元，完成第一段扫描的FFT频谱数据获取；
以此类推，所有段FFT频谱数据获取完成后进行拼接完成一次全景扫描过程。
2.如权利要求1所述的一种接收机射频全景扫描电路，其特征在于，所述全景扫描参数包括起始频率、终止频率、分辨率带宽和增益。
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