CN116208182B - 数字中频信号处理装置、方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字中频信号处理装置、方法、设备及介质，该装置包括：现场可编程逻辑门阵列FPGA板卡及射频收发器；FPGA板卡，用于接收外接终端发送的配置文件，基于配置文件对调频所需的调频处理参数进行调整，并将配置文件转发至射频收发器，其中，配置文件与调频处理所属的目标场景相对应；射频收发器，用于通过配置文件对调频所需的射频信号参数进行调整，以使射频收发器输出的射频信号满足目标场景对应的中频信号条件。配置文件可以实时根据需求对FPGA板卡及射频收发器的参数进行重新配置，满足了不同场景下对数字中频信号的需求，并且不需要升级代码，减少了ip核的调用，更新后的FPGA板卡可以快速移植验证，进而提高了装置的灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及数字中频信号处理装置、方法、设备及介质。
背景技术
随着宽带无线通信技术的逐渐成熟，对无线设备数字中频带宽的要求也越来越高。
现有的在FPGA上实现的数字中频发射接收处理通常采用预先写入的代码形式实现数字下变频及数字上变频的功能；还有一种是采用系统级芯片SOC或FPGA和其他器件进行协作实现数字中频处理技术，如通过FPGA与数字信号处理DSP处理器等协作完成的数字中频处理技术。
然而第一种方法在面对不同应用场景时，无法根据需求对中频处理范围进行灵活切换，第二种方法还需要加入其他器件进行协作，增加了成本。
发明内容
本发明提供了一种数字中频信号处理装置、方法、设备及介质，以实现根据不同场景对数字中频处理范围的自动在线配置。
根据本发明的第一方面，提供了一种数字中频信号处理装置，包括：现场可编程逻辑门阵列FPGA板卡及射频收发器；
所述FPGA板卡，用于接收外接终端发送的配置文件，基于所述配置文件对调频所需的调频处理参数进行调整，并将所述配置文件转发至射频收发器，其中，所述配置文件与调频处理所属的目标场景相对应；
所述射频收发器，用于通过所述配置文件对调频所需的射频信号参数进行调整，以使所述射频收发器输出的射频信号满足所述目标场景对应的中频信号条件。
根据本发明的第二方面，提供了一种数字中频信号处理方法，包括：
通过FPGA板卡接收外接终端发送的配置文件，基于所述配置文件对调频所需的调频处理参数进行调整，并将所述配置文件转发至射频收发器，其中，所述配置文件与调频处理所属的目标场景相对应；
通过所述射频收发器接收所述配置文件，基于所述配置文件对射频信号参数进行调整，以使所述射频收发器输出的射频信号满足所述目标场景对应的中频信号条件。
根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，作为本发明任一实施例所述的数字中频信号处理装置中的外接终端，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的数字中频信号处理方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的数字中频信号处理方法。
本发明实施例的技术方案，包括现场可编程逻辑门阵列FPGA板卡及射频收发器；FPGA板卡，用于接收外接终端发送的配置文件，基于配置文件对调频所需的调频处理参数进行调整，并将配置文件转发至射频收发器，其中，配置文件与调频处理所属的目标场景相对应；射频收发器，用于通过配置文件对调频所需的射频信号参数进行调整，以使射频收发器输出的射频信号满足目标场景对应的中频信号条件。配置文件可以实时根据需求对FPGA板卡及射频收发器的参数进行重新配置，满足了不同场景下对数字中频信号的需求，并且不需要升级代码，减少了ip核的调用，更新后的FPGA板卡可以快速移植验证，进而提高了装置的灵活性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例一提供的一种数字中频信号处理装置的结构框图；
图2是根据本发明实施例一提供的一种数字中频信号处理装置的结构示意图；
图3是根据本发明实施例一提供的一种数字中频信号处理装置中核心处理模块的结构示意图；
图4是根据本发明实施例二提供的一种数字中频信号处理方法的流程图；
图5是实现本发明实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供了一种数字中频信号处理装置的结构框图，本实施例可适用于不同数字中频应用场景下的调频参数的配置情况，该数字中频信号处理装置中的外接终端可配置于电子设备中。
如图1所示，该装置包括：现场可编程逻辑门阵列FPGA板卡11及射频收发器12；
FPGA板卡11，用于接收外接终端13发送的配置文件，基于配置文件对调频所需的调频处理参数进行调整，并将配置文件转发至射频收发器12，其中，配置文件与调频处理所属的目标场景相对应。
在本实施例中，外接终端13可以理解为与FPGA板卡11连接的进行配置的终端。配置文件可以理解为用于对调频处理参数进行调整的文件。调频处理参数可以理解为将接收到的信号频率调整至目标场景下的中频信号范围的参数。
具体的，FPGA板卡11可以通过外设接口接收外接终端13发送的配置文件，其中，外设接口可以优选为第二代通用可编程接口(GPIFII)，基于配置文件可以确定出需要进行调频的调频处理参数，并按照配置文件中调频处理参数对应的数值等信息对调频处理参数进行调整，以使FPGA板卡11工作时可以按照调频处理参数进行处理，并将配置文件转发至射频收发器12，其中，配置文件与调频处理所属的目标场景相对应。
示例性的，目标场景可以为不同运营商对应的工作频段，如运营商A的工作频段为A1、A2及A3，则配置文件可以对应为DA1、DA2及DA3，运营商B的工作频段为B1、B2及B3，则配置文件可以对应为DB1、DB2及DB3。当目标场景为A1时，FPGA板卡11可以通过GPIFII接口接收配置文件DA1，并基于DA1对调频所需的调频处理参数进行调整，并将DA1转发至射频收发器12。
射频收发器12，用于通过配置文件对调频所需的射频信号参数进行调整，以使射频收发器12输出的射频信号满足目标场景对应的中频信号条件。
在本实施例中，射频信号参数可以理解为用于调整模拟射频信号范围的参数。射频信号可以理解为按照射频信号参数处理后发出的信号。中频信号条件可以理解为目标场景的频段条件。
具体的，当射频收发器12接收到配置文件后，可以通过配置文件确定出需要进行调整的射频信号参数，按照配置文件中的数值对调频所需的射频信号参数进行调整，以使射频收发器12输出的射频信号满足目标场景对应的中频信号条件。
本发明实施例的技术方案，包括现场可编程逻辑门阵列FPGA板卡及射频收发器；FPGA板卡，用于接收外接终端发送的配置文件，基于配置文件对调频所需的调频处理参数进行调整，并将配置文件转发至射频收发器，其中，配置文件与调频处理所属的目标场景相对应；射频收发器，用于通过配置文件对调频所需的射频信号参数进行调整，以使射频收发器输出的射频信号满足目标场景对应的中频信号条件。配置文件可以实时根据需求对FPGA板卡及射频收发器的参数进行重新配置，满足了不同场景下对数字中频信号的需求，并且不需要升级代码，减少了ip核的调用，更新后的FPGA板卡可以快速移植验证，进而提高了装置的灵活性。
图2为本发明实施例一提供了一种数字中频信号处理装置的结构示意图，图2仅示出需要进行配置的模块，其他模块不进行展示，如驱动模块、输入输出模块等，如图2所示，该装置包括：FPGA板卡11、模数转换器15、压控振荡器16、外设控制器14及外接终端13，外设控制器14优选为FX3芯片，其中，FPGA板卡11中包括：配置模块111、缓存处理模块112、核心处理模块113、鉴相模块114及倍频模块115。
可选的，如图2所示，FPGA板卡11可以包括：配置模块111、缓存处理模块112及核心处理模块113。
配置模块111与外接终端13连接，用于在处于上电状态后，通过写入外接终端13发送的二进制文件与外接终端13建立通信连接，并通过缓存处理模块112接收配置文件。
在本实施例中，二进制文件可以理解为用于配置通信参数的文件，即bin文件。
具体的，配置模块111可以通过FX3芯片上的SPI接口与FX3芯片连接，FX3芯片与外接终端13连接，配置模块111可以通过FX3芯片上的SPI接口接收外接终端13的二进制文件，并对bin文件进行烧写，并通过GPIFII接口与外接终端13建立通信连接，通过缓存处理模块112接收外接终端13传送的配置文件，其中，缓存处理模块112通过FX3芯片上的GPIFII接口与FX3芯片连接。
核心处理模块113的第一信号接口与缓存处理模块112连接，通过串行外设接口与射频收发器12连接，用于从缓存处理模块112中读取配置文件，并按照配置文件对寄存器工作参数进行配置及环回自测，完成对调频处理参数的调整，并将配置文件通过串行外设接口转发至射频收发器12。
在本实施例中，第一信号接口可以理解为用于向缓存处理模块112传送及读取信号的引脚。串行外设接口可以理解为用于与FPGA板卡11外部的设备连接的接口。寄存器工作参数可以理解为核心处理模块113内部包括的寄存器处理信号时所依据的参数。
具体的，核心处理模块113可以通过第一信号接口从缓存处理模块112中读取配置文件，并按照配置文件中包括的用于对寄存器配置指令进行寄存器工作参数的配置，以使寄存器可以按照设定的参数进行工作，在配置完成后核心处理模块113可以对配置文件中的自测数据进行环回自测，将自测后得到的数据反馈至缓存处理模块112，经过缓存处理模块112反馈至外接终端，通过外接终端根据自测后得到的数据与预先设定的数据进行数据比对，确定比对结果，完成对调频参数的调整。核心处理模块113还可以通过串行外设接口将配置文件转发至射频收发器12。串行外设接口可以优选为SPI接口，
示例性的，外接终端13可以将包括射频收发器12配置指令及寄存器配置指令等的配置文件存放至FX3芯片的ctrl_tx_buffer内(ctrl_tx_buffer用于外接终端写入指令)，缓存处理模块112可以读取ctrl_tx_buffer内的配置文件并存放，以供核心处理模块113可以读取配置文件进行配置，并将配置文件通过SPI接口转发至射频收发器12。
进一步地，缓存处理模块112，具体用于：
读取配置文件。
具体的，缓存处理模块112可以从与外接终端连接的FX3芯片的储存单元中，读取配置文件。
对配置文件中包括的参数配置指令、寄存器配置指令及自测数据进行分类存储，以使其他模块在进行相应参数配置时，对不同地址内存储的指令进行调取。
在本实施例中，参数配置指令可以理解为用于对倍频模块、鉴相模块114等模块参数的配置的指令。寄存器配置指令可以理解为用于对核心处理模块113中包括的寄存器进行配置的指令。自测数据可以理解为预先设定的用于核心处理模块113进行环回自测待测数据。
具体的，缓存处理模块112可以按照配置文件中包括的参数配置指令、寄存器配置指令及自测数据的下发顺序对它们进行分类存储，存储至不同的地址内，以使其他模块在进行参数配置时，可以通过不同地址确定出其对应的配置指令，并调取模块对应的配置指令进行参数配置，在核心处理模块113进行换回自测时可以调取自测数据。
进一步地，缓存处理模块112，还用于：
接收在完成参数的调整后基于自测数据形成的测试反馈数据，并将测试反馈数据转发至外接终端13，其中，参数包括调频处理参数和/或射频信号参数。
在本实施例中，测试反馈数据可以理解为经过核心处理模块113环回自测后获得的数据。
具体的，缓存处理模块112可以接收在完成调频处理参数和/或射频信号参数的调整后，核心处理模块113对自测数据进行环回自测后反馈的测试反馈数据，并将测试反馈数据转发至外接终端13。
示例性的，外接终端13可以根据接收到的测试反馈数据与预先设定的与该配置文件相匹配的目标数据进行比对，确定测试反馈数据是否与目标数据相同，进而确定是否通过环回自测。
进一步地，FPGA板卡11，还用于：
在读取到外接终端13发送的控制指令时，根据控制指令，确定板卡识别号；将板卡识别号反馈至外接终端13。
需要知道的是，在进行配置前需要确定当前连接的FPGA板卡11是否为需要配置的目标FPGA板卡11，由于每个FPGA板卡11均配置有唯一一个板卡识别号，则可以根据板卡识别号确定是否为目标FPGA板卡11，进而与该FPGA板卡11建立通信连接，外接终端13还可以通过板卡识别号，确定该FPGA板卡11对应的配置文件，进而将其对应的配置文件传送至该FPGA板卡11。
在本实施例中，控制指令可以理解为用于获取板卡识别号的指令。板卡识别号可以理解为每个板卡对应的唯一标识，如sid号等。
具体的，FPGA板卡11可以读取到外接终端13发送的控制指令时，可以根据控制指令，读取板卡的板卡识别号，并通过控制指令中的反馈方式将读取的板卡识别号反馈至外接终端13。
示例性的，外接终端13可以将控制指令放入FX3芯片的ctrl_tx_buffer内，FPGA板卡11可以从ctrl_tx_buffer读取控制指令，FPGA板卡11根据控制指令将查询到的sid号写入ctrl_rx_buffer中(ctrl_rx_buffer用于FPGA板卡11写入指令)，外接终端13可以取走与预设sid号进行比对，比对成功后，再进行后续的配置文件的传送。
进一步地，核心处理模块113，具体用于：
a1、根据配置文件中的寄存器配置指令，确定待配置寄存器。
需要知道的是，核心处理模块113中可以包括多个寄存器，以支持核心处理模块113完成对信号的调频。
在本实施例中，待配置寄存器可以理解为满足目标场景的调频处理范围所需要配置的寄存器。
具体的，核心处理模块113可以通过AXI4总线与缓存处理模块112连接，读取配置文件，根据读取的配置文件中的寄存器配置指令，确定出待配置寄存器。
示例性的，通过AXI4总线核心处理模块113可以根据寄存器配置指令中记载的寄存器名称与自身寄存器的名称进行比对，从而确定出待配置寄存器。
b1、按照配置文件对待配置寄存器的工作参数进行配置，完成寄存器工作参数的调整。
具体的，核心处理模块113可以按照配置文件中包括的参数信息对相应的待配置寄存器的工作参数进行配置，完成寄存器工作参数的调整。
示例性的，核心处理模块113可以对其包括的数字上变频单元(DUC)中的cordic及cic参数、数字下变频单元(DDC)及fir等参数进行配置，根据配置文件可以使中频处理范围在300Khz至300Mhz间切换。
c1、当配置完成后，通过预设的数字上变频单元对配置文件中的自测数据进行处理，得到第一测试数据并发送至数字下变频单元。
在本实施例中，数字上变频单元可以理解为用于将基带信号上变频为数字中频信号的单元。第一测试数据可以理解为经过上变频处理后的数据。数字下变频单元可以理解为用于将中频数字信号频谱下变频到基带信号的单元。
具体的，当配置完成后，核心处理模块113可以启动数字上变频单元，通过数字上变频单元对配置文件中的自测数据进行上变频处理。
d1、通过预设的数字下变频单元对第一测试数据进行处理，得到测试反馈数据发送至缓存处理模块112，完成环回自测。
具体的，可以通过核心处理模块113中的数字下变频单元对第一测试数据进行下变频处理，得到测试反馈数据，并将测试反馈数据发送至缓存处理模块112，完成环回自测。
e1、将配置文件通过串行外设接口转发至射频收发器12。
具体的，核心处理模块113可以通过串行外设接口将配置文件中与射频收发器12相关的配置指令转发至射频收发器12。
示例性的，核心处理模块113可以通过SPI接口将配置文件发送至射频收发器12。
可选的，如图2所示，该装置还包括：模数转换器15及压控振荡器16，相应的，FPGA板卡11还包括：鉴相模块114及倍频模块115。
模数转换器15的第二信号接口与鉴相模块114连接，模数转换器15的第三信号接口压控振荡器16连接，压控振荡器16的第四信号接口与倍频模块115连接。
在本实施例中，第二信号接口可以理解为用于模数转换器15与鉴相模块114间信号传输的引脚。第三信号接口可以理解为模数转换器15与压控振荡器16间信号传输的引脚。第四信号接口可以理解为压控振荡器16与倍频模块115间信号传输的引脚。
鉴相模块114，用于根据配置文件对鉴相参数进行配置，通过鉴相参数对接收的外部时钟信号进行鉴相，确定调节电压值并发送至模数转换器15。
在本实施例中，鉴相参数可以理解为对信号解调所需的参数。调节电压值可以理解为外部时钟信号对应的调节电压值。
具体的，鉴相模块114可以根据配置文件对鉴相参数进行配置，通过鉴相参数对接收的外部时钟信号(1pps)进行鉴相，确定相位偏移计数值，根据相位偏移计数值确定调节电压值并发送至模数转换器15。
模数转换器15，用于接收调节电压值，并对调节电压值进行模拟量到数字量的转换，得到目标调节电压值并通过第三信号接口发送至压控振荡器16。
在本实施例中，目标调节电压值可以理解为进行模数转换后的调节电压值。
具体的，模数转换器15可以接收到鉴相模块114发送的调节电压值，并对调节电压值进行模拟量到数字量的转换，得到目标调节电压值并通过第三信号接口发送至压控振荡器16。
压控振荡器16，用于按照目标调节电压值形成输出频率，并向倍频模块115发送输出频率。
在本实施例中，输出频率可以理解为压控振荡器16(VCO)的输出频率。
具体的，压控振荡器16可以按照目标调节电压值形成输出频率，并向倍频模块115发送输出频率。
倍频模块115，用于按照配置文件对频率参数进行调节，并根据输出频率，产生与外部时钟信号同步的内部时钟信号。
在本实施例中，频率参数可以理解为输出频率或输入频率。内部时钟信号可以理解为装置内的时钟信号。
具体的，倍频模块115可以按照配置文件对频率参数进行调节，并根据输出频率，产生与外部时钟信号同步的内部时钟信号。
进一步地，FPGA板卡11，还用于：
在配置完成后，当接收到外接终端13发送的基带信号时，按照配置后的调频处理参数对基带信号进行上变频处理，得到第一目标信号并发送至射频收发器12。
在本实施例中，基带信号可以理解为频率较低的信号。第一目标信号可以理解为上变频处理后的中频信号。
具体的，在FPGA板卡11及射频收发器12完成配置后，进入正式工作流程，当接收到外接终端13发送的基带信号时，FPGA板卡11可以按照配置后的调频处理参数对基带信号进行上变频处理，得到第一目标信号并发送至射频收发器12进行射频变换。
示例性的，外接终端13可以通过FX3芯片的data_tx_buffer(data_tx_buffer用于外接终端13写入基带信号，即业务数据)发送基带信号至FPGA板卡11，经过DUC处理后，产生第一目标信号发送给射频收发器12，射频收发器12按照配置后的射频信号参数对第一目标信号进行射频变换。
当接收到射频收发器12发送的待处理射频信号时，按照配置后的调频处理参数对待处理射频信号进行下变频处理，确定第二目标信号并发送至外接终端13。
在本实施例中，待处理射频信号可以理解为频率较高的信号。第二目标信号可以理解为下变频处理后的中频信号。
具体的，当接收到射频收发器12发送的待处理射频信号时，按照配置后的调频处理参数对射频信号进行下变频处理，确定第二目标信号并发送至外接终端13。
示例性的，当接收到射频收发器12发送的待处理射频信号时，按照配置后的调频处理参数对射频信号进行下变频处理，确定第二目标信号通过FX3芯片的data_rx_buffer(data_rx_buffer用于FPGA板卡11写入数据)发送第二目标信号至外接终端13。
本发明实施例的技术方案，通过配置文件在线对FPGA板卡中各模块的参数进行调频处理参数配置，使FPGA板卡的中频处理范围可以在300Khz～300Mhz之间变换，通过配置文件对射频收发器进行射频信号参数配置，可以使模拟射频信号范围适应70Mhz～6Ghz的频谱变化。通过设置的模数转换器、压控振荡器、鉴相模块及倍频模块，实现了对FPGA板卡中内部时钟信号与外部时钟信号的同步。通过配置文件中不同参数的设置，达到切换中频处理速率的效果，满足了不同场景下对数字中频信号的需求，并且不需要升级代码，减少了ip核的调用，更新后的FPGA板卡可以快速移植验证，进而提高了装置的灵活性。
为了更加清楚本发明核心处理模块113的构成，图3是根据本发明实施例一提供的一种数字中频信号处理装置中核心处理模块的结构示意图。
如图3所示，核心处理模块113中包括：用于接收及发送数据的通用接口、数据缓存单元、指令处理单元、下变频单元、指令接收通道、指令应答通道、上变频单元、接收数据组帧单元、发送数据解帧单元、数据发送通道、数据接收通道及指令应答单元。
其中，接收数据组帧单元用于将下变频单元处理的数据，组帧成外接终端可以识别的数据流；发送数据解帧单元和接收数据组帧单元是逆过程，发送数据解帧单元将外接终端下发的有效数据解析出来，并传送给上变频单元。数据缓存单元可以理解为一个IP核，用于对数据进行缓存。通用接口可以优选为lvds接口，用于对数据的发送及接收。指令处理单元用于对指令及数据进行处理。数据接收通道用于对数据的接收。数据发送通道用于对数据的发送。在配置过程中，指令处理模块根据配置文件对下变频单元、上变频单元、接收数据组帧单元、发送数据解帧单元及指令应答单元进行寄存器配置。在实际工作中，接收数据流为首先经过通用接口接收数据(如射频信号)，再经过数据缓存单元、接收数据组帧单元及下变频单元处理后，将处理后的数据发送至数据接收通道；发送数据流为首先经过数据发送通道接收数据(如基带信号)，再经过数据缓存单元、发送数据解帧单元及上变频单元处理后，将处理后的数据发送至通用接口发送数据。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的一种数字中频信号处理方法的流程图，本实施例可适用于不同数字中频应用场景下的调频参数的配置情况。
如图4所示，该方法包括：
S310、通过FPGA板卡接收外接终端发送的配置文件，基于配置文件对调频所需的调频处理参数进行调整，并将配置文件转发至射频收发器，其中，配置文件与调频处理所属的目标场景相对应。
S320、通过射频收发器接收配置文件，基于配置文件对射频信号参数进行调整，以使射频收发器输出的射频信号满足目标场景对应的中频信号条件。
本发明实施例的技术方案，通过配置文件可以实时根据需求对FPGA板卡及射频收发器的参数进行重新配置，满足了不同场景下对数字中频信号的需求，并且不需要升级代码，减少了ip核的调用，更新后的FPGA板卡可以快速移植验证，进而提高了装置的灵活性。
实施例三
图5示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备40的结构示意图。电子设备40作为任一实施例中提到的数字中频信号处理装置中的外接终端，电子设备40旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图5所示，电子设备40包括至少一个处理器41，以及与至少一个处理器41通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)42、随机访问存储器(RAM)43等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器41可以根据存储在只读存储器(ROM)42中的计算机程序或者从存储单元48加载到随机访问存储器(RAM)43中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM43中，还可存储电子设备40操作所需的各种程序和数据。处理器41、ROM42以及RAM43通过总线44彼此相连。输入/输出(I/O)接口45也连接至总线44。
电子设备40中的多个部件连接至I/O接口45，包括：输入单元46，例如键盘、鼠标等；输出单元47，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元48，例如磁盘、光盘等；以及通信单元49，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元49允许电子设备40通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器41可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器41的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器41执行上文所描述的各个方法和处理，例如数字中频信号处理方法。
在一些实施例中，数字中频信号处理方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元48。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM42和/或通信单元49而被载入和/或安装到电子设备40上。当计算机程序加载到RAM43并由处理器41执行时，可以执行上文描述的数字中频信号处理方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器41可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行数字中频信号处理方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括第一件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、第一件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种数字中频信号处理装置，其特征在于，包括：现场可编程逻辑门阵列FPGA板卡及射频收发器；
所述FPGA板卡，用于接收外接终端发送的配置文件，基于所述配置文件对调频所需的调频处理参数进行调整，并将所述配置文件转发至射频收发器，其中，所述配置文件与调频处理所属的目标场景相对应；其中，所述调频处理参数为将接收到的信号频率调整至目标场景下的中频信号范围的参数；所述目标场景为不同运营商对应的工作频段；
所述射频收发器，用于通过所述配置文件对调频所需的射频信号参数进行调整，以使所述射频收发器输出的射频信号满足所述目标场景对应的中频信号条件；其中，所述射频信号参数为用于调整模拟射频信号范围的参数；
所述FPGA板卡，包括：
配置模块、缓存处理模块及核心处理模块；
所述配置模块与所述外接终端连接，用于在处于上电状态后，通过写入所述外接终端发送的二进制文件与所述外接终端建立通信连接，并通过所述缓存处理模块接收所述配置文件；
所述核心处理模块的第一信号接口与所述缓存处理模块连接，通过串行外设接口与所述射频收发器连接，用于从缓存处理模块中读取所述配置文件，并按照所述配置文件对寄存器工作参数进行配置及环回自测，完成对所述调频处理参数的调整，并将所述配置文件通过所述串行外设接口转发至所述射频收发器。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缓存处理模块，具体用于：
读取所述配置文件；
对所述配置文件中包括的参数配置指令、寄存器配置指令及自测数据进行分类存储，以使其他模块在进行相应参数配置时，对不同地址内存储的指令进行调取。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述缓存处理模块，还用于：
接收在完成参数的调整后基于所述自测数据形成的测试反馈数据，并将所述测试反馈数据转发至所述外接终端，其中，所述参数包括调频处理参数和/或射频信号参数。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述FPGA板卡，还用于：
在读取到所述外接终端发送的控制指令时，根据所述控制指令，确定板卡识别号；
将所述板卡识别号反馈至所述外接终端。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述核心处理模块，具体用于：
根据所述配置文件中的寄存器配置指令，确定待配置寄存器；
按照所述配置文件对所述待配置寄存器的工作参数进行配置，完成寄存器工作参数的调整；
当配置完成后，通过预设的数字上变频单元对所述配置文件中的自测数据进行处理，得到第一测试数据并发送至数字下变频单元；
通过预设的数字下变频单元对所述第一测试数据进行处理，得到测试反馈数据发送至所述缓存处理模块，完成所述环回自测；
将所述配置文件通过所述串行外设接口转发至所述射频收发器。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：模数转换器及压控振荡器，相应的，所述FPGA板卡还包括：鉴相模块及倍频模块；
所述模数转换器的第二信号接口与所述鉴相模块连接，所述模数转换器的第三信号接口所述压控振荡器连接，所述压控振荡器的第四信号接口与所述倍频模块连接；
所述鉴相模块，用于根据所述配置文件对鉴相参数进行配置，通过所述鉴相参数对接收的外部时钟信号进行鉴相，确定调节电压值并发送至所述模数转换器；
所述模数转换器，用于接收所述调节电压值，并对所述调节电压值进行模拟量到数字量的转换，得到目标调节电压值并通过所述第三信号接口发送至所述压控振荡器；
所述压控振荡器，用于按照所述目标调节电压值形成输出频率，并向所述倍频模块发送所述输出频率；
所述倍频模块，用于按照所述配置文件对频率参数进行调节，并根据所述输出频率，产生与所述外部时钟信号同步的内部时钟信号。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述FPGA板卡，还用于：
在配置完成后，当接收到所述外接终端发送的基带信号时，按照配置后的调频处理参数对所述基带信号进行上变频处理，得到第一目标信号并发送至所述射频收发器；
当接收到所述射频收发器发送的待处理射频信号时，按照配置后的调频处理参数对所述射频信号进行下变频处理，确定第二目标信号并发送至所述外接终端。
8.一种数字中频信号处理方法，其特征在于，包括：
通过FPGA板卡接收外接终端发送的配置文件，基于所述配置文件对调频所需的调频处理参数进行调整，并将所述配置文件转发至射频收发器，其中，所述配置文件与调频处理所属的目标场景相对应；其中，所述调频处理参数为将接收到的信号频率调整至目标场景下的中频信号范围的参数；所述目标场景为不同运营商对应的工作频段；
通过所述射频收发器接收所述配置文件，基于所述配置文件对射频信号参数进行调整，以使所述射频收发器输出的射频信号满足所述目标场景对应的中频信号条件；其中，所述射频信号参数为用于调整模拟射频信号范围的参数；
所述通过FPGA板卡接收外接终端发送的配置文件，基于所述配置文件对调频所需的调频处理参数进行调整，并将所述配置文件转发至射频收发器包括：
通过配置模块与所述外接终端连接，在处于上电状态后，通过写入所述外接终端发送的二进制文件与所述外接终端建立通信连接，并通过缓存处理模块接收所述配置文件；
通过核心处理模块的第一信号接口与所述缓存处理模块连接，通过串行外设接口与所述射频收发器连接，从缓存处理模块中读取所述配置文件，并按照所述配置文件对寄存器工作参数进行配置及环回自测，完成对所述调频处理参数的调整，并将所述配置文件通过所述串行外设接口转发至所述射频收发器。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求8所述的数字中频信号处理方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求8所述的数字中频信号处理方法。
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