[实用新型]基于FPGA和计算机相结合的信号分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号分析领域，特别是涉及一种基于FPGA和计算机相结合的信号分析仪。 

背景技术

由于信号分析的需要，现有各类信号分析仪，用于对各种信号进行分析。 

例如，在申请号为200520074911.5的中国专利文献中，公开了一种信号分析仪，该信号分析仪由信号调理器和笔记本电脑组成。在线测试信号送入模拟信号调理电路、数字信号调理电路、编码器信号调理电路,分别经数据采集卡输至笔记本电脑中。该信号分析仪使用LabVIEW的数据采集编程程序，将在线测试、动态信号分析、多通道数据记录和复现、高速模拟数据存储和复现、高速数字数据存储和复现五种功能集于一身。 

又例如，在申请号为201110366872.6的中国专利文献中，公开了一种矢量信号分析仪。该矢量信号分析仪通过射频前端分路模块将接收到的信号分为至少两路，并分别对每一路信号进行射频/微波处理以及模数变换，再由数字信号处理模块分别对各个信号进行频谱分析或者信号解调分析，从而实现同时进行频谱测量功能和信号解调分析功能。 

然而，随着因特网、多媒体和无线通讯技术的发展，用户对无线通信中大数据量传输的要求越来越高，导致对无线通信中的带宽提出更高的要求。由于分析带宽要求的提高，现有信号分析仪产品已经难于满足实际的要求，于是需要具有更高分析带宽、且同时又满足动态范围大的苛刻要求的产品。 

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于FPGA和计算机相结合的信号分析仪，以实现对无线通信中各种信号的分析。 

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于FPGA和计算机相结合的信号分析仪，其至少包括： 

将天线接入的信号进行模数转换的信号采集单元； 

与所述信号采集单元相连接且用于将所述信号采集单元输出的数字信号进行预处理的FPGA处理单元； 

与所述FPGA处理单元相连接且用于对所述FPGA处理单元输出的信号进行分析的计算机。 

优选地，所述FPGA处理单元通过FMC接口连接信号采集单元。 

优选地，所述FPGA处理单元通过PCI-E接口连接所述计算机。 

优选地，所述FPGA处理单元包括： 

与所述信号采集单元连接且用于控制所述信号采集单元的模数控制单元； 

存储单元； 

与所述模数控制单元及存储单元连接且控制所述存储单元的数据写入及读出的存储控制单元； 

与所述存储控制单元及计算机连接的计算机控制单元。 

优选地，所述计算机包括采用Matlab进行信号分析的计算机。 

优选地，所述信号采集单元包括能采集LTE、WLAN、WIFI、Bluetooth、及WiMAX中的一种或多种通信信号的信号采集单元。 

如上所述，本实用新型的基于FPGA和计算机相结合的信号分析仪建立在完全可重构硬件架构和X86PC架构混合的平台之上，采用大容量高性能的Xilinx Virtex6系列的FPGA，可以满足不断变化的无线通信升级换代的要求，又可以保证分析平台的快速搭建，通过在标准的FMC接口上扩展不同的信号采集单元，可以完整覆盖各频段的无线通信标准与应用，如LTE，WLAN，WIFI，Bluetooth，WiMAX，满足不同场合的信号分析需求；信号采集单元的射频采样频率范围是100MHz到5GHz，最高采样率可达5Gsps，数据位宽可达12bit；可以连续采集8GB信号数据缓存到存储单元中；计算机通过PCI-E接口读取缓存在存储单元中的数据。大量连续的信号存储在高速的固态硬盘（SSD）上，以满足高带宽的要求；计算机运行MATLAB软件对采集到的信号进行分析，如频谱分析，时域分析，调制域分析等典型应用。 

附图说明

图1显示为本实用新型的基于FPGA和计算机相结合的信号分析仪示意图。 

元件标号说明 

1     信号分析仪 

11    信号采集单元 

12    FPGA处理单元 

13    计算机 

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。