專(zhuān)利名稱(chēng)：測(cè)試和測(cè)量?jī)x器上的交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此公開(kāi)內(nèi)容涉及測(cè)試和測(cè)量?jī)x器以及相關(guān)器件，并且具體地涉及分布式時(shí)間交織采集數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)上，諸如頻譜分析儀和矢量分析儀的測(cè)試和測(cè)量?jī)x器已經(jīng)具有最小觸發(fā)能力和/或受限實(shí)時(shí)帶寬?；旌嫌蚴静ㄆ?MDO)代表測(cè)試和測(cè)量器件的一種新產(chǎn)品種類(lèi)，除了支持高至由時(shí)間交織采集系統(tǒng)支持的非常寬實(shí)時(shí)帶寬的寬范圍采集跨度帶寬之外，它還集成具有傳統(tǒng)示波器產(chǎn)品的功能的實(shí)時(shí)頻譜分析儀(RTSA)產(chǎn)品的許多頻譜采集、觸發(fā)和顯示能力。除了支持傳統(tǒng)示波器的時(shí)域特征以及RTSA的頻域特征之外，MDO產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)域之間的互相關(guān)以用于采集、觸發(fā)、顯示以及分析功能。在這種更新類(lèi)型的產(chǎn)品中，RF輸入信號(hào)被數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換以從RF信號(hào)產(chǎn)生1(同相)和Q(正交)基帶分量信息。更具體而言，RF信號(hào)數(shù)值上乘以正弦和余弦，由此產(chǎn)生I和Q分量信息，該I和Q分量信息含有原始RF信號(hào)中(在感興趣跨度內(nèi))存在的所有信息。如果期望的感興趣跨度小于該系統(tǒng)中的最大帶寬，則采集數(shù)據(jù)可以隨后被進(jìn)一步抽取(decimate)。因而，對(duì)于其中存在更窄感興趣跨度的情形，鑒于固定采集存儲(chǔ)器大小的約束，這允許要被采集到采集存儲(chǔ)器中的更長(zhǎng)時(shí)間段。支持更長(zhǎng)采集時(shí)間跨度進(jìn)而允許用于頻譜分析模式的更窄分辨率帶寬。在常規(guī)示波器和數(shù)字化儀中，時(shí)間交織采集為一種用于構(gòu)建具有可縮放采樣率和帶寬的測(cè)試和測(cè)量器件采集系統(tǒng)的方法，并且將采集系統(tǒng)擴(kuò)展超出單獨(dú)模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)和/或數(shù)字化儀組件的能力。例如，圖I示出在示波器中使用的時(shí)間交織采集系統(tǒng)的常規(guī)示例?；诓杉到y(tǒng)的總采樣率以及交織ADC和/或數(shù)字化儀組件的總數(shù)，諸如跟蹤和保持(hold)組件105的高帶寬采樣器被用于將采樣型式的輸入信號(hào)130分布到在采樣時(shí)間上具有恰當(dāng)偏移的多個(gè)ADC 110。諸如組件115的數(shù)字化儀組件隨后被用于處理傳入的樣本并且將它們存儲(chǔ)在采集存儲(chǔ)器120中。數(shù)字化儀組件115為示波器器件中用于采集、觸發(fā)、顯示和分析的一種類(lèi)型的構(gòu)建區(qū)塊。通常在不同數(shù)字化儀組件之間存在某種形式的互連以用于組合時(shí)間交織采集數(shù)據(jù)樣本，以供進(jìn)一步處理和分析，這導(dǎo)致以采集系統(tǒng)的全采樣率的相干波形125。支持混合域功能的現(xiàn)有方法主要目標(biāo)為單個(gè)數(shù)字化儀組件系統(tǒng)，這限制了可以被采集的采樣率和實(shí)時(shí)帶寬。為了支持RF采集系統(tǒng)中的更大頻率范圍，在傳統(tǒng)上要求昂貴的RF振蕩器和混頻器組件，從而在ADC組件之前下變頻轉(zhuǎn)換模擬域中的輸入信號(hào)。就可以被實(shí)時(shí)地采集的帶寬跨度而言，這種類(lèi)型的系統(tǒng)仍然受限于單個(gè)ADC的帶寬。
將期望具有一種將數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換(DDC)功能分布在多個(gè)分布式時(shí)間交織采集組件之間的采集技術(shù)。還將期望支持在更長(zhǎng)時(shí)間跨度上的采集，由此能夠?qū)崿F(xiàn)更低的頻譜分辨率帶寬。此外，將期望從時(shí)間交織系統(tǒng)的總帶寬中任意處的更窄感興趣頻帶高效地采集頻譜數(shù)據(jù)以及支持存儲(chǔ)在與每個(gè)分布式采集組件關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器中的來(lái)自時(shí)間交織數(shù)字化儀組件的所采集下變頻轉(zhuǎn)換波形數(shù)據(jù)的重構(gòu)。


圖I圖示在示波器中使用的常規(guī)時(shí)間交織采集系統(tǒng)。圖2圖示包括根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。
圖3圖示包括根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。圖4圖示包括根據(jù)本發(fā)明再一示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。圖5圖示包括圖4的多相插值濾波器的各種組件的流程圖。圖6圖示包括根據(jù)本發(fā)明又一示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。圖7圖示包括根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的在采集存儲(chǔ)器之后具有次級(jí)數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換級(jí)的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。圖8圖示包括根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。圖9圖示對(duì)于其中對(duì)頻域中的頻譜輸出數(shù)據(jù)感興趣的情形，包括根據(jù)本發(fā)明再一示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。圖IOA圖示對(duì)于其中對(duì)頻域中的頻譜輸出數(shù)據(jù)感興趣的情形，包括根據(jù)本發(fā)明又一示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。圖IOB圖示對(duì)于其中對(duì)頻域中的頻譜輸出數(shù)據(jù)感興趣的情形，包括根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。圖11圖示對(duì)于其中期望次級(jí)復(fù)FIR濾波器級(jí)的情形，包括根據(jù)本發(fā)明再一示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。圖12圖示對(duì)于其中期望次級(jí)復(fù)FIR濾波器級(jí)的情形，包括根據(jù)本發(fā)明再一示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。圖13A圖示對(duì)于其中期望次級(jí)復(fù)FIR濾波器級(jí)的情形，包括根據(jù)本發(fā)明又一示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。圖13B圖示對(duì)于其中期望次級(jí)復(fù)FIR濾波器級(jí)的情形，包括根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種組件的流程圖。圖14圖示根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的測(cè)試和測(cè)量?jī)x器的框圖。
具體實(shí)施例方式此處公開(kāi)的本發(fā)明實(shí)施例提供一種裝置，其用于在測(cè)試和測(cè)量?jī)x器的多個(gè)分布式時(shí)間交織采集組件之間的分布式數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換(DDC)功能，由此能夠?qū)崿F(xiàn)以非常高采樣率和帶寬的米集。對(duì)于給定感興趣頻率范圍(例如時(shí)間交織系統(tǒng)的組合帶寬內(nèi)的任何任意帶寬跨度)內(nèi)的頻譜數(shù)據(jù)，數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換允許數(shù)據(jù)壓縮到采集存儲(chǔ)器中。利用固定大小的采集存儲(chǔ)器，這能夠?qū)崿F(xiàn)在更長(zhǎng)時(shí)間跨度上的采集，由此能夠?qū)崿F(xiàn)更低的頻譜分辨率帶寬。這些技術(shù)允許來(lái)自交織系統(tǒng)的總帶寬內(nèi)任何位置處的窄感興趣頻帶的頻譜數(shù)據(jù)被高效采集。此夕卜，此處描述的實(shí)施例闡述從存儲(chǔ)在與每個(gè)分布式采集組件關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器中的時(shí)間交織分量重構(gòu)所采集的下變頻轉(zhuǎn)換波形的處理。此處公開(kāi)的發(fā)明構(gòu)思可以在諸如頻譜分析儀、示波器、矢量分析儀、混合域示波器(MDO)或任何其它合適測(cè)試和測(cè)量器件的各式各樣測(cè)試和測(cè)量?jī)x器中實(shí)施。此處公開(kāi)的發(fā)明構(gòu)思也可以應(yīng)用于不同于測(cè)試和測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用。此處公開(kāi)了用于在多個(gè)分布式時(shí)間交織采集組件之間分布數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換(DDC)采集功能，從而允許DDC實(shí)時(shí)地進(jìn)行的系統(tǒng)和處理。此外，可以使用此處公開(kāi)的處理從來(lái)自每個(gè)分布式采集組件的所采集數(shù)據(jù)樣本重構(gòu)相干波形，從而支持進(jìn)一步處理。 數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換功能是用于諸如RF觸發(fā)，頻域波形處理和顯示，以及RF時(shí)域波形處理和顯示之類(lèi)的頻譜分析特征的基本構(gòu)建區(qū)塊。在概念上，數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換可涉及三個(gè)步驟
將輸入波形與復(fù)數(shù)值控制振蕩器(NCO)波形混頻，以將采集的期望中心頻率向下移位到DC。也就是說(shuō)，在低通濾波和抽取之前，期望的感興趣頻率跨度可以中心定位在DC ；
低通濾波將總帶寬減小到期望的感興趣頻率跨度；
基于期望的感興趣頻率跨度和在第二步驟中使用的低通濾波器的響應(yīng)，下采樣以將經(jīng)濾波的數(shù)據(jù)樣本抽取到恰當(dāng)采樣率，由此減小或防止混疊。第二和第三步驟可以組合為在濾波和下采樣之間交替的多個(gè)級(jí)，從而將感興趣跨度向下減小到多個(gè)級(jí)中的期望跨度。在MDO和RTSA儀器中，存在兩種主要種類(lèi)的使用下變頻轉(zhuǎn)換采集數(shù)據(jù)的應(yīng)用如在使用頻域中的頻譜數(shù)據(jù)的顯示和/或處理中所使用的頻譜數(shù)字熒光技術(shù)或DPX ，以及使用時(shí)域中的復(fù)下變頻轉(zhuǎn)換(即解調(diào))樣本的RF時(shí)域顯示和/或處理。本發(fā)明的實(shí)施例也可以應(yīng)用到其它普通RF時(shí)域和頻域采集和分析應(yīng)用。本發(fā)明的實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)交織DDC處理。例如，這種交織DDC處理與上述種類(lèi)的應(yīng)用以及處理功能集成，因?yàn)檫@些處理功能可以與交織DDC處理集成，使得采集數(shù)據(jù)從時(shí)間交織采集系統(tǒng)中的多個(gè)分布式采集組件重組，由此得到相干的重構(gòu)波形，該波形可以用于系統(tǒng)中的進(jìn)一步處理。圖2圖示包括根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的時(shí)間交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)200的各種組件的流程圖。系統(tǒng)200將DDC處理實(shí)施為時(shí)間交織采集系統(tǒng)。在此實(shí)施例中，單個(gè)DDC部225位于時(shí)間交織采集組件鏈路或處理網(wǎng)絡(luò)(例如分布式采集組件[O]，[I]，[2]，...，[M-1]的互連環(huán)路或其它合適交織網(wǎng)絡(luò))的末端。將理解，如此處使用的術(shù)語(yǔ)“采集組件”或“多個(gè)采集組件”大體上是指此處描述和說(shuō)明的一個(gè)或多個(gè)的分布式采集組件
，[I],，...，[M-1]。所有數(shù)據(jù)被去交織并且在重組處理中在時(shí)間上變?yōu)檫B續(xù)的。也就是說(shuō)，在所有分布式采集組件之間數(shù)據(jù)被去交織，并且DDC處理是在去交織該交織鏈路的最后分布式采集組件(即[O])中的數(shù)據(jù)之后進(jìn)行。分布式采集組件之間的樣本可以通過(guò)下述內(nèi)容被去交織考慮到如圖中存在于上采樣器部205后面的z_n延遲級(jí)(表示η樣本延遲)所表示的相對(duì)時(shí)間交織采樣相位偏移，進(jìn)行分布式采集組件總數(shù)(M)倍的上采樣，隨后是在每個(gè)分布式采集組件中的普通求和操作215。結(jié)果，DDC部225耦合到最后采集組件(即[O])的加法器215并且對(duì)求和相干波形270進(jìn)行操作。去交織分布式采集數(shù)據(jù)的其它互連拓?fù)?包括星形和網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?也可以被使用，并且產(chǎn)生相同結(jié)果的相干波形270。備選地，DDC操作在分布式處理鏈路中可以被較早地推行(例如在后處理數(shù)據(jù)路徑中的去交織之前，該去交織是在將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到采集存儲(chǔ)器中之后以及在數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到采集存儲(chǔ)器中之前將其存儲(chǔ)到實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)路徑中之后發(fā)生的)，這進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)功能和性能，并且這在下文中進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖2所示，采集數(shù)據(jù)被交織跨過(guò)M個(gè)分布式采集組件[O]，[I]，[2]，. . .，[M_l]。每個(gè)所述M個(gè)分布式采集組件[O]，[I], [2]，...，[M-1]可以從多個(gè)模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)(未示出)接收時(shí)間交織數(shù)字樣本，該多個(gè)模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器從諸如跟蹤和保持組件202的高帶寬采樣器接收采樣數(shù)據(jù)。盡管輸入波形x[n](以時(shí)間交織采集系統(tǒng)的總采樣率被有效地采樣)被示為由分布式采集組件直接地接收，但是將理解，諸如ADC和高帶寬采樣器的其它電路組件可以沿著輸入路徑布置，以用于接收輸入波形x[n]并且利用關(guān)聯(lián)的時(shí)間交織采樣時(shí)間偏移有效地抽取該輸入波形，從而匹配每個(gè)分布式采集組件所支持的采樣率。因而，輸入波形x[n]被分割為分量子采樣相位(例如z°，Z1, Z2, z —1))，其可以在多個(gè)分布式采集組件之間同時(shí)(即并行地)被處理。對(duì)于跟蹤和保持組件中的每個(gè)下游分布式采集組件的隱性下采樣和結(jié)果得到的采樣相位偏移由相對(duì)樣本延遲(例如Z0, Z1, Z2,Zai-1))代表，該相對(duì)樣本延遲用跟隨有下采樣器210的X [η]的每個(gè)并行路徑示出。每個(gè)分布式采集組件具有與其關(guān)聯(lián)的采集存儲(chǔ)器(例如220)以用于存儲(chǔ)與該采集組件關(guān)聯(lián)的數(shù)字樣本。每個(gè)分布式采集組件還包括一個(gè)或多個(gè)上采樣器(例如205)，其后面是延遲級(jí)以及加法器(例如215)，該延遲級(jí)補(bǔ)償對(duì)應(yīng)于相對(duì)時(shí)間交織采樣偏移的相對(duì)相位偏移，該加法器用于在M個(gè)分布式采集組件之間去交織數(shù)據(jù)樣本，由此產(chǎn)生求和相干波形270。在一些實(shí)施例中，執(zhí)行M倍上采樣，如205所示。上采樣器205耦合到采集存儲(chǔ)器220的輸出。按照慣例，如圖例230中所示，實(shí)線(xiàn)箭頭代表實(shí)數(shù)據(jù)樣本和/或數(shù)據(jù)路徑，并且虛線(xiàn)箭頭代表復(fù)I/Q數(shù)據(jù)樣本和/或數(shù)據(jù)路徑。此約定也適用于下述各圖，即使該圖例不顯示于每個(gè)圖。DDC部225執(zhí)行數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換處理，并且包括數(shù)值控制的振蕩器(NCO)從而將感興趣的采集跨度的期望和/或選定中心頻率移位到DC?；祛l器和/或乘法器235可以將波形270乘以復(fù)NCO正弦波形，這可以由下式給出
權(quán)利要求
1.一種分布式采集設(shè)備，包括 采樣器組件，其配置成接收受測(cè)試的信號(hào)； 多個(gè)模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，其在操作中耦合到采樣器組件并且配置成產(chǎn)生受測(cè)試的信號(hào)的數(shù)字化樣本； 時(shí)間交織采集處理網(wǎng)絡(luò)，其包括多個(gè)互連的分布式采集組件，每個(gè)分布式采集組件包括 采集存儲(chǔ)器，其配置成存儲(chǔ)數(shù)字化樣本的一部分；以及 一個(gè)或多個(gè)加法器，其配置成去交織各分布式采集組件之間的數(shù)字化樣本；以及最后分布式采集組件，其與分布式采集組件的交織處理網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)，最后分布式采集組件包括存儲(chǔ)數(shù)字化樣本的一部分的采集存儲(chǔ)器以及配置成去交織數(shù)字化樣本的一個(gè)或多個(gè)加法器，其中最后分布式采集組件配置成從多個(gè)分布式采集組件接收去交織數(shù)字化樣本并且輸出重組的相干波形。
2.權(quán)利要求I所述的分布式采集設(shè)備，進(jìn)一步包括 數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換器(DDC)部，其與最后分布式采集組件關(guān)聯(lián)，其中DDC部包括 混頻器組件，其配置成接收重組的相干波形并且將該重組的相干波形乘以復(fù)正弦波形，并且產(chǎn)生具有數(shù)學(xué)實(shí)部和虛部的混頻信號(hào)； 一個(gè)或多個(gè)抽取濾波器，其耦合到混頻器組件并且配置成接收混頻信號(hào)并對(duì)其濾波；以及 一個(gè)或多個(gè)下采樣器，其耦合到一個(gè)或多個(gè)抽取濾波器并且配置成下采樣混頻信號(hào)， 其中DDC部配置成產(chǎn)生相干下變頻轉(zhuǎn)換的復(fù)同相和正交(I/Q)數(shù)據(jù)。
3.權(quán)利要求2所述的分布式采集設(shè)備，其中一個(gè)或多個(gè)下采樣器散布在一個(gè)或多個(gè)抽取濾波器之間。
4.權(quán)利要求2所述的分布式采集設(shè)備，其中DDC部配置成從最后分布式采集組件的一個(gè)或多個(gè)加法器接收重組的相干波形。
5.權(quán)利要求I所述的分布式采集設(shè)備，其中分布式采集組件的采集存儲(chǔ)器配置成存儲(chǔ)實(shí)數(shù)據(jù)樣本。
6.權(quán)利要求I所述的分布式采集設(shè)備，其中每個(gè)分布式采集組件包括上采樣器，該上采樣器耦合到采集存儲(chǔ)器，并且配置成對(duì)數(shù)字化樣本進(jìn)行M倍上采樣，其中M為包括最后采集組件的分布式采集組件的總數(shù)。
7.權(quán)利要求I所述的分布式采集設(shè)備，其中每個(gè)分布式采集組件包括 數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換器(DDC)部，其中每個(gè)DDC部包括 混頻器組件，其配置成接收數(shù)字化樣本的相應(yīng)部分并且將其乘以復(fù)正弦波形，并且產(chǎn)生具有數(shù)學(xué)實(shí)部和虛部的混頻信號(hào)； 一個(gè)或多個(gè)抽取濾波器，其耦合到混頻器組件并且配置成接收混頻信號(hào)并對(duì)其濾波；以及 一個(gè)或多個(gè)下采樣器，其耦合到一個(gè)或多個(gè)抽取濾波器并且配置成下采樣混頻信號(hào)， 其中每個(gè)DDC部配置成產(chǎn)生下變頻轉(zhuǎn)換的復(fù)同相和正交(I/Q)數(shù)據(jù)。
8.權(quán)利要求7所述的分布式采集設(shè)備，其中一個(gè)或多個(gè)下采樣器散布在一個(gè)或多個(gè)抽取濾波器之間。
9.權(quán)利要求7所述的分布式采集設(shè)備，其中 每個(gè)分布式采集組件的一個(gè)或多個(gè)加法器耦合到每個(gè)相應(yīng)DDC部的輸出，其中一個(gè)或多個(gè)加法器配置成去交織從DDC部接收的下變頻轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。
10.權(quán)利要求I所述的分布式采集設(shè)備，其中每個(gè)分布式采集組件包括 混頻器組件，其耦合到相應(yīng)采集存儲(chǔ)器的輸入，并且配置成接收數(shù)字化樣本的相應(yīng)部分并且將其乘以復(fù)正弦波形，以及產(chǎn)生具有數(shù)學(xué)實(shí)部和虛部的混頻信號(hào)； 多相插值濾波器，其耦合到采集存儲(chǔ)器的輸出并且配置成接收混頻信號(hào)并對(duì)其濾波；以及 一個(gè)或多個(gè)下采樣器，其耦合到相應(yīng)多相插值濾波器并且配置成下采樣經(jīng)過(guò)濾波的信號(hào)。
11.權(quán)利要求10所述的分布式采集設(shè)備，其中多相插值濾波器包括一個(gè)或多個(gè)濾波器，其具有表述為Z變換的下述頻率響應(yīng)
12.權(quán)利要求11所述的分布式采集設(shè)備，進(jìn)一步包括延遲級(jí)以補(bǔ)償分布式采集組件之間的相對(duì)采樣相位偏移。
13.權(quán)利要求11所述的分布式米集設(shè)備，其中對(duì)于L大于或等于M的情形,一個(gè)或多個(gè)濾波器具有表述為z變換的總頻率響應(yīng)，其中L為對(duì)于給定帶寬跨度和關(guān)聯(lián)采樣率的下采樣因子。
14.權(quán)利要求I所述的分布式采集設(shè)備，其中每個(gè)分布式采集組件包括 采集DDC部，其耦合到采集存儲(chǔ)器的輸入，其中每個(gè)采集DDC部包括 混頻器組件，其配置成接收數(shù)字化樣本的相應(yīng)部分并且將其乘以復(fù)正弦波形，并且產(chǎn)生具有數(shù)學(xué)實(shí)部和虛部的混頻信號(hào)； 一個(gè)或多個(gè)抽取濾波器，其耦合到混頻器組件并且配置成接收混頻信號(hào)并對(duì)其濾波；以及 一個(gè)或多個(gè)下采樣器，其耦合到一個(gè)或多個(gè)抽取濾波器并且配置成對(duì)混頻信號(hào)進(jìn)行L/M倍下采樣，其中M為包括最后采集組件的分布式采集組件的交織處理網(wǎng)絡(luò)中的分布式采集組件的總數(shù)，并且L為對(duì)于給定帶寬跨度和關(guān)聯(lián)采樣率的下采樣因子；以及 復(fù)有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器部，其耦合到相應(yīng)采集存儲(chǔ)器的輸出，其中每個(gè)復(fù)FIR濾波器部包括分?jǐn)?shù)時(shí)移濾波器。
15.權(quán)利要求14所述的分布式采集設(shè)備，其中一個(gè)或多個(gè)下采樣器散布在一個(gè)或多個(gè)抽取濾波器之間。
16.權(quán)利要求14所述的分布式采集設(shè)備，進(jìn)一步包括第二復(fù)FIR濾波器，其耦合到最后分布式采集組件的一個(gè)或多個(gè)加法器，其中第二復(fù)FIR濾波器配置成產(chǎn)生經(jīng)過(guò)濾波的復(fù)I/Q數(shù)據(jù)樣本。
17.權(quán)利要求14所述的分布式采集設(shè)備，其中復(fù)FIR濾波器部包括單個(gè)復(fù)FIR濾波器，其組合每個(gè)部中的任意復(fù)FIR濾波器和分?jǐn)?shù)時(shí)移。
18.權(quán)利要求14所述的分布式采集設(shè)備，其中每個(gè)分布式采集組件進(jìn)一步包括旋轉(zhuǎn)DDC部，其耦合到相應(yīng)采集存儲(chǔ)器的輸出和相應(yīng)復(fù)FIR濾波器部的輸入，其中采集DDC部配置成在將采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到相應(yīng)采集存儲(chǔ)器之前實(shí)時(shí)地操作，并且其中旋轉(zhuǎn)DDC部配置成處理從采集存儲(chǔ)器接收的信息。
19.權(quán)利要求I所述的分布式采集設(shè)備，進(jìn)一步包括 旋轉(zhuǎn)DDC部，其耦合到最后分布式采集組件的一個(gè)或多個(gè)加法器；以及 頻率變換部，其耦合到旋轉(zhuǎn)DDC部，其中頻率變換部配置成產(chǎn)生頻域中的復(fù)頻譜樣本。
20.權(quán)利要求I所述的分布式采集設(shè)備，進(jìn)一步包括 采集緩沖器，其耦合到最后分布式采集組件的一個(gè)或多個(gè)加法器；以及 頻率變換部，其耦合到采集緩沖器，其中頻率變換配置成產(chǎn)生頻域中的復(fù)頻譜樣本。
21.權(quán)利要求I所述的分布式采集設(shè)備，其中每個(gè)分布式采集組件包括 采集DDC部，其耦合到采集存儲(chǔ)器的輸入，其中采集DDC部包括 混頻器組件，其配置成接收數(shù)字化樣本的相應(yīng)部分并且將其乘以復(fù)正弦波形，并且產(chǎn)生具有數(shù)學(xué)實(shí)部和虛部的混頻信號(hào)； 一個(gè)或多個(gè)抽取濾波器，其耦合到混頻器組件并且配置成接收混頻信號(hào)并對(duì)其濾波；一個(gè)或多個(gè)下采樣器，其耦合到一個(gè)或多個(gè)抽取濾波器并且配置成對(duì)混頻信號(hào)進(jìn)行L/M倍下采樣，其中M為包括最后采集組件的分布式采集組件的交織處理網(wǎng)絡(luò)中的分布式采集組件的總數(shù)，并且L為對(duì)于給定帶寬跨度和關(guān)聯(lián)采樣率的下采樣因子；以及 頻率變換部，其耦合到相應(yīng)采集存儲(chǔ)器的輸出，其中每個(gè)頻率變換部配置成產(chǎn)生頻域中的復(fù)頻譜樣本。
22.權(quán)利要求21所述的分布式采集設(shè)備，其中一個(gè)或多個(gè)下采樣器散布在一個(gè)或多個(gè)抽取濾波器之間。
23.權(quán)利要求21所述的分布式采集設(shè)備，其中 每個(gè)分布式采集組件的一個(gè)或多個(gè)加法器耦合到每個(gè)相應(yīng)頻率變換部的輸出，其中一個(gè)或多個(gè)加法器配置成去交織從頻率變換部接收的復(fù)頻譜樣本。
24.權(quán)利要求21所述的分布式采集設(shè)備，進(jìn)一步包括 旋轉(zhuǎn)DDC部，其耦合到采集存儲(chǔ)器的輸出和頻率變換部的輸入。
25.權(quán)利要求I所述的分布式采集設(shè)備，進(jìn)一步包括 旋轉(zhuǎn)DDC部，其耦合到最后分布式采集組件的一個(gè)或多個(gè)加法器；以及復(fù)FIR濾波器部，其耦合到旋轉(zhuǎn)DDC部，其中復(fù)FIR濾波器部包括復(fù)有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器以產(chǎn)生經(jīng)過(guò)濾波的復(fù)I/Q數(shù)據(jù)樣本。
全文摘要
本發(fā)明涉及測(cè)試和測(cè)量?jī)x器上的交織數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換。一種數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換采集功能包括在時(shí)間交織采集系統(tǒng)中的關(guān)鍵頻譜分析功能以實(shí)現(xiàn)以非常高采樣率和帶寬的采集。對(duì)于給定的感興趣頻率范圍中的下變頻轉(zhuǎn)換復(fù)基帶I/Q數(shù)據(jù)，數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)換允許數(shù)據(jù)壓縮到采集存儲(chǔ)器中。利用固定大小的采集存儲(chǔ)器，這實(shí)現(xiàn)在更長(zhǎng)時(shí)間跨度上的采集，因而能夠?qū)崿F(xiàn)更低的頻譜分辨率帶寬。這些方法允許來(lái)自感興趣的窄頻帶的下變頻轉(zhuǎn)換復(fù)基帶I/Q數(shù)據(jù)被高效采集。還公開(kāi)了從存儲(chǔ)于每個(gè)分布式采集組件的每個(gè)采集存儲(chǔ)器的時(shí)間交織分量重構(gòu)所采集的下變頻轉(zhuǎn)換波形以得到相干波形。
文檔編號(hào)H03D7/16GK102820853SQ201210183988
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月6日
發(fā)明者G.A.馬丁 申請(qǐng)人:特克特朗尼克公司