[实用新型]一种智能自动增益控制的频谱分析仪

说明书

本实用新型提供一种智能自动增益控制的频谱分析仪，包括任意波信号发生器、MSP430电路、STM32电路、衰减电路、AGC自动增益电路、峰值检波电路、用户界面电路和4G模块电路。本实用新型利用4G技术实现手机端实时获取信号频谱图及各个频谱参数，实现更加便捷的数据观察和保存；在本地端提供了一个用户界面，能够直接在用户界面上显示被测信号的基波谐波等各种频谱参数；还增加了频谱绘制功能，可以通过用户界面直接显示测量信号的频谱图，而不需要通过示波器显示。本实用新型具有对超高频信号、低频信号、微弱信号及任意波信号等特殊信号的频谱特性测量精准、使用便捷的优点。

技术领域

本实用新型属于频谱分析技术领域，具体涉及一种用于任意信号频谱特性的测量、频谱特性的远程传输、频谱特性曲线显示的智能频谱分析仪。

背景技术

频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量，可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果，能分析1赫兹以下的甚低频到亚毫米波段的全部无线电频段的电信号。

随着世界通信技术的高速发展，信号种类与传输方式越加多样化，各种高精度的混合信号以及信号分析仪层出不穷，而频谱特性是通信信号的关键指标之一。频谱分析仪逐渐应用于通信业务发展的各个领域，但是现有频谱分析仪存在任意信号的频谱特性测量、不同被测信号输入信号幅度要求不同、普通频谱特性测试仪测量频率带宽过窄、频谱特性远程传输以及频谱特性显示等问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

为了解决任意信号的频谱特性测量、不同被测信号输入信号幅度要求不同、普通频谱特性测试仪测量频率带宽过窄、频谱特性远程传输以及频谱特性显示等问题，本实用新型提供了一种智能自动增益控制的频谱分析仪，以STM32F103为主核心处理器， MSP430单片机为用户界面处理器，采用12位高精度模数转化 AD模块在STM32的控制下扫描被测信号，配合STM32取点绘出信号曲线并进行快速傅里叶变换最终获得频谱特性图；利用智能自动增益控制实现信号源幅度可调，以满足不同被测信号的输入要求；利用4G模块实现与手机端通信，在手机端实时查看被测信号的频谱特性图；通过用户界面，能够在本地端显示频谱特性图和各频段数据。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种智能自动增益控制的频谱分析仪，包括任意波信号发生器、 MSP430电路、STM32单片机电路、信号衰减电路、AGC自动增益电路、峰值检波电路、用户界面电路和4G模块电路；所述任意波信号发生器与信号衰减电路相连；所述MSP430电路与用户界面电路、STM32单片机电路相连；所述STM32单片机电路与AGC自动增益电路、峰值检波电路、4G模块电路相连；所述AGC自动增益电路与信号衰减电路、峰值检波电路相连。

根据本实用新型的一实施例，所述MSP430电路包括用户界面模块以及串口通信模块组成，串口通信模块的输入与STM32串口的输出相连。

根据本实用新型的一实施例，所述STM32电路包括ADC模块、串口通信模块、4G模块；ADC模块的输入口一路与信号衰减电路的输出口相连，一路与峰值检波模块的输出口相连，串口通信模块通路1的输出口与MSP430模块的输入口相连，4G模块与STM32的串口通信模块通路2的输出口相连。

根据本实用新型的一实施例，所述信号衰减电路包括反相运放 OP07。

根据本实用新型的一实施例，所述AGC自动增益电路包括 VCA810程控放大器、缓冲器OPA820和反相运放OP07。