CN111133437A - 不使用基带发生器和本地振荡器进行上变频和下变频的发射和接收射频(rf)信号 - Google Patents

不使用基带发生器和本地振荡器进行上变频和下变频的发射和接收射频(rf)信号 Download PDF

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Abstract

实施例包括用于发射和接收射频(RF)信号的技术，其中所述技术用于经由数模转换器(DAC)生成频率信号，并且对所述频率信号进行滤波以产生第一滤波信号和第二滤波信号。该技术还包括将所述第二滤波信号发送到被测器件，以及将第二滤波信号滤波为具有一个或多个分量的子信号。该技术包括将所述第一滤波信号与所述子信号混频以产生第一混频信号，随后将所述第一混频信号与从所述被测器件接收的输出信号混频以产生第二混频信号，以及转换所述第二混频信号以用于分析。

Description

不使用基带发生器和本地振荡器进行上变频和下变频的发射 和接收射频(RF)信号
背景技术
本发明一般涉及射频传输，尤其涉及在不使用基带发生器和本地振荡器来进行信号的上变频和下变频的情况下发送和接收射频(RF)信号。
射频信号每天都用于个人和商业应用中的通信。个人应用包括蜂窝和移动电话，而商业应用可以包括使用WiFi网络和企业环境中的其他无线网络来交换数据。RF频率信号在基带中产生，并被移动到更高的频率以便发射。外差是将信号从第一频率范围移位到第二频率范围的过程。为了执行外差，RF发射器和RF接收器包括基带发生器和本地振荡器以向上转换这些信号。此外，当接收到RF信号时，将其下变频回基带以供进一步处理。外差需要使用复杂的设备来执行RF通信的过程。
发明内容
本发明的实施例涉及一种用于发射和接收射频(RF)信号的计算机实现的方法。计算机实现的方法的非限制性示例包括经由可以将数字信号馈送到数模转换器(DAC)的现场可编程门阵列(FPGA)生成频率信号，以及对所述频率信号进行滤波以产生第一滤波信号和第二滤波信号。该方法包括将所述第二滤波信号发送到被测器件，并将所述第二滤波信号滤波为具有一个或多个分量的子信号。该方法包括将所述第一滤波信号与所述子信号混频以产生第一混频信号，随后将所述第一混频信号与从该被测器件(DUT)接收的输出信号混频产生第二混频信号，以及转换所述第二混频信号以供分析。
本发明的实施例涉及一种用于发射和接收RF信号的系统。该系统的非限制性示例包括存储介质，该存储介质耦合到处理器，其中该处理器被配置成经由数模转换器(DAC)生成频率信号，并对该频率信号进行滤波以产生第一滤波信号和第二滤波信号。该处理器还被配置为将所述第二滤波信号发送到DUT，并且将所述第二滤波信号滤波成具有一个或多个分量的子信号。处理器被配置为将所述第一滤波信号与所述子信号混频以产生第一混频信号，将所述第一混频信号与从DUT接收的输出信号混频以产生第二混频信号，并且转换所述第二混频信号以用于分析。
本发明的实施例涉及一种用于发射和接收RF信号的计算机程序产品，该计算机程序产品包括具有包含于其中的程序指令的计算机可读存储介质。程序指令可由处理器执行以使处理器执行一种方法。该方法的非限制性示例包括经由可以将数字信号馈送到数模转换器(DAC)的现场可编程门阵列(FPGA)生成频率信号，其中所述DAC生成频率信号，以及对所述频率信号进行滤波以产生第一滤波信号和第二滤波信号。该方法包括将所述第二滤波信号发送到DUT，以及将所述第二滤波信号滤波成具有一个或多个分量的子信号。该方法包括将所述第一滤波信号与所述子信号混频以产生第一混频信号，随后将所述第一混频信号与从DUT接收的输出信号混频以产生第二混频信号，并且转换所述第二混频信号以用于分析。
本发明的实施例涉及一种用于发射和接收RF信号的装置。该设备的非限制性示例包括：现场可编程门阵列(FPGA)，其将数字信号馈送到数模转换器(DAC)，其中所述DAC生成频率信号；以及一个或多个第一滤波器，其用于产生第一滤波信号和第二滤波信号。该设备还包括：接口，用于将所述第二滤波信号发送到DUT，以及一个或多个第二滤波器，用于将所述第二滤波信号滤波成具有一个或多个分量的子信号。该设备包括：第一混频器，被配置为将所述第一滤波信号与所述子信号混频以产生第一混频信号；第二混频器，将所述第一混频信号与从DUT接收的输出信号混频以产生第二混频信号；以及模数转换器(ADC)，转换所述第二混频信号以用于分析。
本发明的实施例涉及一种用于发射和接收RF信号的系统。该系统的非限制性示例包括：发射路径，其包括现场可编程门阵列(FPGA)，该FPGA将数字信号馈送到数模转换器(DAC)，其中所述DAC生成频率信号；一个或多个滤波器，用于产生第一滤波信号和第二滤波信号；接口，用于将所述第二滤波信号发射到DUT；一个或多个次级滤波器，用于将第二滤波信号滤波成具有一个或多个分量的子信号；以及混频器，被配置为将所述第一滤波信号与所述子信号混频以产生第一混频信号。该系统还包括接收路径，该接收路径包括一个或多个滤波器，用于对从DUT接收的输出信号进行滤波；第二混频器，用于将所述第一混频信号与从DUT接收的信号进行混频，以产生第二混频信号；以及模数转换器(ADC)，用于转换所述第二混频信号以用于分析。
通过本发明的技术实现了额外的技术特征和益处。本发明的实施例和方面在本文中详细描述，并且被认为是所要求保护的主题的一部分。为了更好地理解，参考详细描述和附图。
附图说明
在说明书的结尾处的权利要求中特别指出并清楚地要求了本文描述的专有权的细节。从下面结合附图的详细描述中，本发明的实施例的前述和其它特征和优点将变得显而易见，其中：
图1描绘了根据一个或多个实施例的用于发射和接收射频(RF)信号的系统的框图；
图2描绘了根据一个或多个实施例的用于发射和接收射频(RF)信号的系统的框图；
图3描绘了根据一个或多个实施例的用于发射和接收射频(RF)信号的频谱；
图4描绘了根据一个或多个实施例的用于发射和接收射频(RF)信号的系统的框图；以及
图5描绘了根据一个或多个实施例的用于发射和接收射频(RF)信号的流程图。
这里描述的图是说明性的。在不脱离本发明的精神的情况下，可以对其中描述的图或操作进行许多变化。例如，可以以不同的顺序执行动作，或者可以添加、删除或修改动作。此外，术语"耦合"及其变型描述了在两个元件之间具有通信路径，并且不暗示元件之间的直接连接，而在它们之间没有中间元件/连接。所有这些变化都被认为是说明书的一部分。
在附图和以下对所公开的实施例的详细描述中，附图中所示的各种元件具有两个或三个数字参考标号。除了次要的例外，每个参考数字的最左边的数字对应于其中首先示出其元件的图。
具体实施方式
在此参考相关附图描述本发明的各种实施例。在不偏离本发明的范围的情况下，可以设计本发明的替代实施例。在以下描述和附图中，在元件之间阐述了各种连接和位置关系(例如，上方、下方、相邻等)。除非另有说明，这些连接和/或位置关系可以是直接的或间接的，并且本发明并不旨在在这方面进行限制。因此，实体的耦接可以指直接或间接耦接，并且实体之间的位置关系可以是直接或间接位置关系。此外，本文所述的各种任务和过程步骤可并入具有本文未详细描述的额外步骤或功能性的更综合程序或过程中。
以下定义和缩写用于解释权利要求和说明书。如本文所用，术语“包含(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“包含(contains)”、“包含(containing)”或其任何其它变型旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括一系列要素的组合物、混合物、工艺、方法、制品或装置不一定仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的或此类组合物、混合物、工艺、方法、制品或装置固有的其他要素。
另外，术语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。在此描述为“示例性”的任何实施例或设计不一定被解释为比其它实施例或设计更优选或有利。术语“至少一个”和“一个或多个”可以理解为包括大于或等于一的任何整数，即一、二、三、四等。术语“多个”可以理解为包括大于或等于二的任何整数，即二、三、四、五等。术语“连接”可以包括间接“连接”和直接“连接”两者。
术语“约”、“基本上”、“大约”及其变型旨在包括与基于提交本申请时可用的设备的特定量的测量相关联的误差度。例如，“约”可以包括给定值的±8％或5％或2％的范围。
为了简洁起见，与制造和使用本发明的方面相关的常规技术可以或可以不在本文中详细描述。特别地，用于实现本文描述的各种技术特征的计算系统和特定计算机程序的各个方面是公知的。因此，为了简洁起见，许多常规实现细节在本文中仅简要提及或完全省略，而不提供众所周知的系统和/或过程细节。
现在转到与本发明的方面更具体相关的技术的概述，通过在基带(KHz到几MHz)中生成感兴趣的信号来执行传统的RF信号发送和接收。这些信号随后与可以在MHZ或GHz范围内工作的本地振荡器混频(上变频)。将接收到的RF信号与另一本地振荡器(来自另一本地振荡器的信号)混频(下变频)，以获得回到基带中的信号以供进一步处理。通过混频信号的组合来转换信号的过程是已知的外差。执行系统的上变频和下变频所需的硬件增加了成本。
本文所述的技术不再需要使用基带发生器和本地振荡器来进行上变频或下变频处理。DAC用于产生准备在RF频谱中直接发射的信号。此外，DAC还产生信号用于对所接收的信号进行下变频以获得用于处理的适当信号。因此，单一数模转换器提供了发射信号和接收信号之间的高相关性，以确定在接收信号中是否发生了相移。
RF信号的上变频和下变频需要多个本地振荡器。此外，某些应用可能需要在发射和接收时在本地振荡器之间的严格锁相。混频器的问题可能出现，因为它们不是连续信号。信号相位内的任何偏差都可能导致不想要的结果。本文所述的技术消除了对复杂外差设备的需要，因为DAC用于产生在发射RF信号之前不需要上变频的信号。
现在转到本发明的各方面的概述，本发明的一个或多个实施例通过提供一种使用数模转换器(DAC)来发送RF信号并执行DUT测试的技术来解决现有技术的上述缺点，其中在不使用本地振荡器的情况下对接收到的信号进行下变频。
本发明的上述方面通过消除对确保接收路径中的本机振荡器与发射路径中的本机振荡器的相位同步的需要来解决现有技术的缺点。
参考图1，示出了用于发射和接收RF信号的系统100。系统100的一个或多个组件可以使用各种电子组件来实现。例如，图1中的一个或多个组件可以在现场可编程门阵列或其它类型的集成电路中实现。在一个或多个实施例中，数模转换器(DAC)102用于将输入数字码转换成模拟波形，其中模拟波形的频率可以是表示多个波形之和的复合波形。DAC可以是用于将数字信号转换成模拟信号的电路元件。在一个或多个实施例中，FPGA150数字信号可以被馈送到数模转换器DAC102。此外，DAC102耦合到高通滤波器104和低通滤波器106以从多个波形中提取所要波形。滤波器可以是低通、高通或带通滤波器。这些滤波器可以配置有各种电路部件，例如电阻器、电感器和电容器。可以理解，本领域的普通技术人员可以使用不同的元件来配置滤波器。
低通滤波器106输出第一滤波信号F1。第一滤波信号可以是MHz或KHz范围内的信号。由低通滤波器106提供的第一滤波信号的非限制性示例可以是1MHz、5MHz或10MHz信号。应该理解，可以使用其它频率信号。第一滤波信号用于对可能存在的来自系统的组件泄漏电流或电压的任何直流(DC)噪声干扰进行滤波。在其它实施例中，当来自低通滤波器106的第一滤波信号是0Hz时，系统100仍然可以起作用。
高通滤波器104用于在RF频谱上发送期望的数据。高通滤波器104提供GHz范围内的第二滤波信号F2。第二滤波信号的非限制性示例包括1GHz、5GHz和50GHz信号。应当理解，GHz范围内的其它值可以包括在第二滤波信号中。来自高通滤波器104的第二滤波信号F2可以在RF频谱上直接传输到DUT。DUT的非限制性示例包括其中数据被同相编码的通信系统、雷达、用于RF系统的测试设备、半导体、低温电子器件等。应当理解，可以使用本文所述的技术来分析其它系统和设备。
因为DAC102用于生成信号，所以该信号将具有在频谱的较高NyQuist区域中的镜像。这些较高的NyQuist图像落入多千兆赫的RF区域中，因此，在通过RF频谱进行传输之前，不需要基带发生器和本地振荡器来对信号进行上变频。来自高通滤波器104的第二滤波信号F2也被带通滤波器108滤波，以获得具有中心频率分量f2和包括中心频率分量f2的频带分量“f2频带”的子信号。
带通滤波器108的输出(包括子信号(f2+f2频带))耦合到第一混频器110，并向第一混频器110提供子信号(f2+f2频带)，在第一混频器处，低通滤波器106的输出与带通滤波器108的输出混频。低通滤波器106的输出是子信号F1。混频器是被配置为对输入信号的组合进行混频以得到输出信号的电气组件。输入信号的组合可以由混频器加在一起、相减、或加和减，其中混频器的输出产生信号。在一个示例中，频率f1、f2和f2频带在第一混频器110处被加在一起，从而产生第一混频信号(f1+f2+f2频带)。
第一混频器110的输出(包括f1、f2、f2频带)耦合到下游混频器112，并提供第一混频信号(f1+f2+f2频带)。DUT120的输出是第二滤波信号F2的处理版本，其包括图1中的子信号(f2+f2频带)。混频器112被配置为从DUT120接收输出信号F2。混频器112从DUT120去除所接收的输出信号F2的f2分量，以确定在所接收的输出信号中是否发生相移。混频器112输出第二混频信号(f1+f2频带)。
在一个或多个实施例中，混频器112耦合到带通/低通滤波器118，用于信号的抗混叠，并且还在滤波器118从混频器112接收第二混频信号(f1+f2频带)的情况下滤除任何其它不想要的信号。带通/低通滤波器的输出被提供给模数转换器(ADC)114，以便进一步处理和/或分析。ADC是用于将模拟信号转换成数字信号的电气部件。输出140提供第二混频信号(f1+f2频带)的数字化版本。
现在参考图2，提供了用于发射和接收RF信号的系统200。系统200包括发射路径230，其包括FPGA250、DAC202、滤波器204、206、208A、208B和混频器210A、210B。系统200还包括接收路径230，其包括滤波器216A、216B、218A、218B、混频器212A、212B和ADC214A、ADC214B。
在一个或多个实施例中，FPGA250数字信号可以被馈送到数模转换器DAC202，其被配置为生成诸如复合波形的频率信号。DAC202耦合到高通滤波器204和低通滤波器206。低通滤波器206被配置为输出第一滤波信号F1，高通滤波器204被配置为输出第二滤波信号F2。第二滤波信号F2被传输到DUT220，其中第二滤波信号F2包括(f2+f2频带)信号和(f3+f3频带)信号。在其它实施例中，因为第二滤波信号F2是复合信号，所以它可以包括信号f2、f3、f4、…、fn及其关联的f2、f3、f4…、fn频带，其中n是整数。
高通滤波器204的输出耦合到带通滤波器208A和208B，其中带通滤波器208A和208B的输出分别耦合到混频器210A和210B。带通滤波器208A和208B被配置为从第二滤波信号F2的复合波形中获得不同频率的信号。在该非限制性示例中，带通滤波器208A输出子信号(f2+f2频带)，带通滤波器208B输出子信号(f3+f3频带)。混频器210A和210B将低通滤波器206的输出、第一滤波信号f1加到带通滤波器208A和208B的每个子信号输出。尽管在图200中仅示出了两个带通滤波器208A和208B，但是应当理解，可以使用任何数量的带通滤波器和混频器。混频器210A和210B的输出产生第一混频信号(f1+f2+f2频带)和(f1+f3+f3频带)，并分别提供给混频器212A和212B。
来自DUT220的包括(f2+f2频带)和(f3+f3频带)的处理版本的输出信号F2被提供给带通滤波器216A和216B，其中带通滤波器216A和216B的输出分别被提供给混频器212A和212B。信号的处理版本可以包括在DUT220处已经发生的相移，该相移可以与输入到DUT220中的第二滤波信号F2进行比较。混频器212A和212B从接收的输出信号F2中去除中心频率分量(分别为f2和f3)，以产生第二混频信号(f1+f2频带)和(f1+f3频带)。混频器212A将第二混频信号(f1+f2频带信号)转发到ADC214A，并且混频器212G将第二混频信号(f1+f3频带)转发到ADC214B。信号可以被数字化并从ADC输出(240A、240B)以用于进一步处理和/或分析。该信息可以用于确定当与从高通滤波器204发送到DUT220的F2信号相比时，在从DUT220接收的输出信号F2中是否发生相移。应当理解，接收路径230可以包括任何数量的滤波器216、218，混频器212和ADC214可以用于对应于发射路径230中的元件。
现在参考图3，示出了根据一个或多个实施例的用于发射和接收RF信号的频谱的曲线图300。曲线图300的x轴表示频率，y轴表示功率。f1信号表示从低通滤波器提供的低频信号。f2和f3信号是中心频率分量，并且f2频带和f3频带是使用带通滤波器从DAC产生的信号中获得的。中心频率分量和相关频带的组合是图1和图2中描述的子信号。f2，f2频带和f3，f3频带表示第一NyQuist区域，其中第一NyQuist区域是DAC采样频率的一半。这整个谱在较高的NyQuist下重复。尽管在图中仅示出了f1、f2和f3信号，但是应当理解，可以提供任何数量的频率fn。
现在参考图4，示出了根据一个或多个实施例的用于发射和接收RF信号的系统400。系统400包括图2的系统200，其将信号420传输到DUT410。在一个实施例中，信号420由DAC产生，因此在传输之前不需要对信号进行上变频。信号420可以是复合信号，其是多个波形的和。在信号被DUT处理之后，信号430被发送回系统200并且被接收以用于进一步处理，以确定在发射信号420和接收信号430之间是否已经发生任何相移。
现在参考图5，示出了根据一个或多个实施例的用于发射和接收RF信号的方法500。块502提供经由数模转换器(DAC)生成频率信号。在一个或多个实施例中，所生成的频率信号是表示一个或多个波形的总和或组合的复合波形。波形的组合可以具有各种频率、幅度和相位，并且可以包括各种类型的波形，例如但不限于正弦波、方波、三角波和锯齿波。复合波形可以包括上述波形的任意组合。可以对各个波形进行滤波以提取期望的频率范围用于分析和/或处理。为了DUT测试和操作的目的，产生这种复杂波形是有用的。复杂波形允许参数提取和随后的更高性能的操作，这些操作在利用传统数字逻辑不能获得的机制中导致DUT的性能改善。
框504包括对频率信号进行滤波以产生第一滤波信号和第二滤波信号。在一个或多个实施例中，使用低通滤波器对第一滤波信号进行滤波，以及使用高通滤波器对第二滤波信号进行滤波。
框506包括将第二滤波信号发送到DUT。在一个实施例中，第二滤波信号是直接传输到RF频谱的高通信号。通过使用DAC来产生信号，不需要在传输之前对信号进行上变频。由于不执行上变频，因此在发射路径中也不需要包括本地振荡器。
框508包括将第二滤波信号滤波为具有一个或多个分量的子信号。在一个实施例中，一个或多个带通滤波器可用于从高通滤波器输出的信号中获得感兴趣的频带。一个或多个分量包括频带分量和相关联的频带的中心频率分量。带通滤波器至少部分地基于DUT要测试的期望频率来配置。
框510包括将第一滤波信号与子信号混频以产生第一混频信号。在一个或多个实施例中，低通滤波器的输出在第一混频器处被加到带通滤波器的输出。在其他实施例中，低通滤波器的输出可以与来自多个子信号的一个或多个子信号组合，以产生多个第一混频信号。
框512包括随后将第一混频信号与从DUT接收的信号混频以产生第二混频信号。在一个或多个实施例中，第一混频器的输出被提供给另一个下游混频器，其中在下游混频器处从接收自DUT的输出信号中去除中心频率分量。在从接收信号中去除中心频率分量之后，如果存在相移，则可以在初始发送信号和接收信号之间实现这种相移。在一个或多个实施例中，可以在下游混频器之前对来自DUT的信号进行滤波，以去除不想要的分量。例如，来自DUT的输出信号是具有中心频率和多个频率的相关频带的复合信号。带通滤波器可以用于对感兴趣的单个频带和中心频率进行滤波。多个带通滤波器可以用于从DUT的输出信号中提取相应的频率。在不同的实施例中，DUT可以在信号被系统接收之前对信号进行滤波。
框514包括转换第二混频信号以供分析。在一个或多个实施例中，模数转换器用于数字化下游混频器的输出以用于分析和/或进一步处理。
该技术通过消除使用基带发生器和本地振荡器来进行RF信号的上变频和下变频的需要而相对于现有技术有所改进。此外，相位比较信息是高度相关的，因为信号是由相同的源产生的。
本文描述的技术提供了一种在不使用基带发生器和本地振荡器来进行上变频和下变频的情况下发送和接收RF信号的方法和系统。
在任何可能的技术细节结合层面，本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路配置数据或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。
这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文描述的各实施例。

Claims (25)

1.一种计算机实现的方法，包括：
经由数模转换器(DAC)生成频率信号；
对所述频率信号进行滤波以产生第一滤波信号和第二滤波信号；
将所述第二滤波信号发送到被测器件；
将所述第二滤波信号滤波为具有一个或多个分量的子信号；
将所述第一滤波信号与所述子信号混频以产生第一混频信号；
随后将所述第一混频信号与从被测器件接收的输出信号混频以产生第二混频信号；以及
转换所述第二混频信号以用于分析。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述第二滤波信号被滤波成多个子信号，其中一个或多个带通滤波器被用于获得所述多个子信号中的每一个。
3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述一个或多个分量包括中心频率分量和频带分量，其中所述频带分量与所述中心频率分量相关联。
4.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，其中所述多个子信号中的每个子信号独立地与所述第一滤波信号混频以产生多个第一混频子信号。
5.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，其中所述多个第一混频子信号独立地与从所述被测器件接收的所述输出信号混频以产生多个第二混频子信号。
6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述第一滤波信号由低通滤波器滤波，并且所述第二滤波信号由高通滤波器滤波。
7.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，其中所述混频将所述第一滤波信号与所述多个子信号中的每个相加，其中所述多个子信号中的每个包括一个或多个分量，其中所述一个或多个分量包括中心频率分量和频带分量，并且其中所述随后混频从接收自所述被测器件的所述输出信号减去所述中心频率分量。
8.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中在执行所述随后混频之前，通过一个或多个带通滤波器对从所述被测器件接收的所述输出信号进行滤波。
9.根据权利要求1的计算机实现的方法，其中所述第一滤波信号在兆赫频率范围内，而所述第二滤波信号在千兆赫频率范围内。
10.一种用于发射和接收射频(RF)信号的系统，所述系统包括：
存储介质，所述存储介质耦合到处理器；
所述处理器被配置为：
经由数模转换器(DAC)生成频率信号；
对频率信号进行滤波以产生第一滤波信号和第二滤波信号；
将所述第二滤波信号传输至被测设备；
将第二滤波信号滤波为具有一个或多个分量的子信号；
将第一滤波信号与子信号混频以产生第一混频信号；
随后将第一混频信号与从被测器件接收的输出信号混频以产生第二混频信号；以及
转换所述第二混频信号用于分析。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述第二滤波信号被滤波成多个子信号，其中，一个或多个带通滤波器被用于获得所述多个子信号中的每一个。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述一个或多个分量包括中心频率分量和频带分量，其中，所述频带分量与所述中心频率分量相关联。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述多个子信号中的每个子信号独立地与所述第一滤波信号混频以产生多个第一混频子信号。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述多个第一混频子信号独立地与从所述被测设备接收的所述输出信号混频以产生多个第二混频子信号。
15.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一滤波信号由低通滤波器滤波，并且所述第二滤波信号由高通滤波器滤波。
16.根据权利要求11所述的系统，其中所述混频将所述第一滤波信号与所述多个子信号中的每个相加，其中所述多个子信号中的每个包括一个或多个分量，其中所述一个或多个分量包括中心频率分量和频带分量，并且其中所述随后混频从接收自所述被测设备的所述输出信号减去所述中心频率分量。
17.根据权利要求10所述的系统，其中所述频率信号是被提供给所述被测设备的复合波形，其中所述被测设备是相位编码通信系统、RF测试设备、低温电子设备或半导体设备中的至少一个。
18.一种用于发射和接收射频(RF)信号的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：
一种计算机可读存储介质，其上存储有可由处理器执行以使所述处理器进行以下操作的程序指令：
经由现场可编程门阵列(FPGA)生成能够被馈送到数模转换器(DAC)的数字信号，生成频率信号；
对频率信号进行滤波以产生第一滤波信号和第二滤波信号；
将所述第二滤波信号传输至被测设备；
将第二滤波信号滤波为具有一个或多个分量的子信号；
将第一滤波信号与子信号混频以产生第一混频信号；
随后将第一混频信号与从被测器件接收的输出信号混频以产生第二混频信号；以及
转换第二信号用于分析。
19.根据权利要求18所述的计算机程序产品，其中将所述第二滤波信号滤波成多个子信号，其中，使用一个或多个带通滤波器来获得所述多个子信号中的每一个子信号。
20.根据权利要求19所述的计算机程序产品，其中所述多个子信号中的每一个子信号独立地与所述第一滤波信号进行混频，以产生多个第一混频子信号。
21.如权利要求20所述的计算机程序产品，其中所述多个第一混频子信号独立地与从所述被测设备接收的所述输出信号混频以产生多个第二混频子信号。
22.根据权利要求19所述的计算机程序产品，其中所述混频将所述第一滤波信号与所述多个子信号中的每个相加，其中所述多个子信号中的每个包括一个或多个分量，其中所述一个或多个分量包括中心频率分量和频带分量，并且其中所述随后混频从所述被测设备接收的所述输出信号减去所述中心频率分量。
23.根据权利要求18所述的计算机程序产品，其中，在执行所述随后混频之前，通过一个或多个带通滤波器对从所述被测设备接收的所述信号进行滤波。
24.一种用于发射和接收RF信号的装置，所述装置包括：
现场可编程门阵列(FPGA)，其将数字信号馈送到数模转换器(DAC)，其中所述DAC生成频率信号；
一个或多个第一滤波器，用于产生第一滤波信号和第二滤波信号；
接口，用于将所述第二滤波信号传输至被测器件；
一个或多个第二滤波器，用于将所述第二滤波信号滤波为具有一个或多个分量的子信号；
第一混频器，被配置为将所述第一滤波信号与所述子信号混频以产生第一混频信号；
第二混频器，用于将所述第一混频信号与从所述被测器件接收的输出信号混频以产生第二混频信号；以及
模数转换器(ADC)，用于转换所述第二混频信号以用于分析。
25.一种用于发射和接收射频(RF)信号的系统，所述系统包括：
一种发射路径，包括：
现场可编程门阵列(FPGA)，其将数字信号馈送到数模转换器(DAC)，其中所述DAC生成频率信号；
一个或多个滤波器，用于产生第一滤波信号和第二滤波信号；
接口，用于将所述第二滤波信号传输至被测器件；
一个或多个次级滤波器，用于将所述第二滤波信号滤波为具有一个或多个分量的子信号；以及
混频器，被配置为将所述第一滤波信号与所述子信号混频以产生第一混频信号；
一种接收路径，包括：
一个或多个滤波器，用于对从所述被测器件接收的输出信号进行滤波；
第二混频器，用于将所述第一混频信号与从所述被测器件接收的所述输出信号混频以产生第二混频信号；以及
模数转换器(ADC)，用于转换所述第二混频信号以用于分析。
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