多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于信號處理領域，具體涉及一種多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺。
【背景技術】
[0002]當前的測試儀器只能進行單一的信號采集與顯示處理、參數分析功能，而目前發展趨勢是混合測試儀器，可進行同步分析處理。混合域多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析成為關鍵技術。本發明提出的一種混合域示波器多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺，很好的解決了這些問題。
【發明內容】
[0003]本發明提供一種多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺，在采集數據中移動分析時間，為調試模擬和數字混合設計提供了理想的碼型觸發和狀態觸發功會K。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺，包括ADC、成像存儲器、FPGA芯片、IXD顯示屏和MCU處理器，所述的ADC、成像存儲器、IXD顯示屏、MCU處理器分別與FPGA芯片連接；所述的FPGA芯片上集成有波形存儲器、成像引擎、LCD疊加器和頻譜分析引擎，所述的波形存儲器分別與ADC、成像引擎和頻譜分析引擎連接，所述的LCD疊加器分別與成像引擎、頻譜分析引擎和LCD顯示屏連接；
[0005]所述波形存儲器，用于存儲經ADC轉換后的波形數據；
[0006]所述成像引擎，用于讀取波形存儲器中的波形數據，進行插值后將其映射到成像存儲器中；
[0007]所述頻譜分析引擎，用于讀取波形存儲器中的波形數據，進行變換并測得波形相關參數；
[0008]所述IXD疊加器，用于將成像存儲器中的快照直接送往IXD ;
[0009]所述的MCU處理器上集成⑶I處理器；
[0010]所述⑶I處理器，用于對MCU處理器上輸入的⑶I信息進行處理。
[0011]優選地，所述的FPGA芯片的型號為EP4CE115F29。
[0012]優選地，所述的MCU處理器的型號為STM32F2X。
[0013]優選地，所述的LCD顯示屏的型號為LCBFBLB61V4。
[0014]本發明的多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺，在采集數據中移動分析時間，為調試模擬和數字混合設計提供了理想的碼型觸發和狀態觸發功能，實現只需在一個平臺下即可完成測試。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的模塊結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合實施例對本發明的內容作進一步敘述。
[0017]—種多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺，包括ADC、成像存儲器、FPGA芯片、IXD顯示屏和MCU處理器，所述的ADC、成像存儲器、IXD顯示屏、MCU處理器分別與FPGA芯片連接；所述的FPGA芯片上集成有波形存儲器、成像引擎、IXD疊加器和頻譜分析引擎，所述的波形存儲器分別與ADC、成像引擎和頻譜分析引擎連接，所述的LCD疊加器分別與成像引擎、頻譜分析引擎和LCD顯示屏連接；
[0018]所述波形存儲器，用于存儲經ADC轉換后的波形數據；
[0019]所述成像引擎，用于讀取波形存儲器中的波形數據，進行插值后將其映射到成像存儲器中；
[0020]所述頻譜分析引擎，用于讀取波形存儲器中的波形數據，進行變換并測得波形相關參數；
[0021]所述IXD疊加器，用于將成像存儲器中的快照直接送往IXD ;
[0022]所述的MCU處理器上集成⑶I處理器；
[0023]所述⑶I處理器，用于對MCU處理器上輸入的⑶I信息進行處理。
[0024]其中，所述的FPGA芯片的型號為EP4CE115F29。所述的MCU處理器的型號為STM32F2X。所述的LCD顯示屏的型號為LCBFBLB61V4。
[0025]混合域示波器在示波器的基礎上新增了 16條數字通道和I條RF通道。這些通道緊密集成到示波器的用戶界面中，簡化了操作，可以更簡便地解決混合信號問題，多種功能的并行操作將給實際工作帶來很大的好處。在邏輯通道和任何模擬通道同時啟動時，示波器畫面會分成兩個視圖。畫面上半部分是時域的傳統示波器顯示，畫面的下半部分是數據輸入的數字域顯示。如總線顯示一可以更高級地組合查看構成總線的各個信號(時鐘，數據，碼片啟用，等)，可以更加簡便地識別分組在哪里開始和結束，識別地址、數據、標識符、CRC等子分組成。在儀器中，可以在采集數據中移動分析時間，為調試模擬和數字混合設計提供了理想的碼型觸發和狀態觸發功能。
[0026]當頻譜分析儀通道和任何模擬或數字通道同時打開時，示波器顯示畫面會分成兩個視圖。畫面上半部分是時域的傳統示波器視圖，下半部分是頻譜分析儀輸入的頻域視圖。頻域視圖并不單是儀器中模擬通道或數字通道的FFT，而是從頻譜分析儀輸入采集的頻譜。另一個主要差別是，對于傳統示波器FFT，通常可以獲得所需的FFT顯示視圖，或者感興趣的其他時域信號的所需視圖，但不能二者同時兼得。這是因為傳統示波器只有一個采集系統，使用一套用戶設置(如記錄長度、取樣速率及每格時間等)來驅動所有數據視圖。頻譜分析儀有自己的采集系統，它是獨立的采集系統，但與模擬通道和數字通道采集系統在時間上相關。這樣可以每個域實現最優配置，為所有感興趣的模擬、數字和射頻信號提供完整的時間相關系統視圖。頻域視圖內顯示的頻譜取自時域視圖內橙色短條所指示的時間周期，也稱為頻譜時間。在采集數據中移動頻譜時間，觀察射頻頻譜怎樣隨時間變化。在儀器實時運行或在停止采集時，都可以進行這一操作。
[0027]系統提供的時域和頻域之間的強大聯系。由于寬捕獲帶寬及能夠在整個采集中移動頻譜時間，這種單次捕獲包括的頻譜內容相當于傳統頻譜分析儀大約1500種獨特測試設置和采集得到的頻譜內容。可以把兩個域中的事件關聯起來，觀察兩個域之間的交互，或測量兩個域之間的時延，進而迅速了解電路的運行情況。
[0028]為了處理現代射頻應用隨時間變化的特點，還需增加一個與模擬通道、數字通道和頻譜分析儀通道全面集成的觸發采集系統。這就是說，一個觸發事件協調所有通道中的采集，可以在關心的時域事件發生的具體時點上捕獲頻譜。它提供了一套完善的時域觸發功能，包括邊沿觸發、順序觸發、脈寬觸發、超時觸發、欠幅脈沖觸發、邏輯觸發、建立時間/保持時間違規觸發、上升時間/下降時間觸發、視頻觸發及各種并行和串行總線數據包觸發。此外，可以觸發頻譜分析儀輸入的功率電平。
[0029]對示波器功能來說，其處理量最大的極端情況是使用最高采樣率連續采樣、存儲、顯示，并同時進行波形插值、譜分析和光標測量。此時FPGA和MCU的工作過程如圖1所示。
[0030]示波器的實現分為采樣、成像、波形分析、顯示疊加和⑶I處理四個主要部分。其中，采樣過程將來自ADC的數據采入波形存儲器，成像過程讀出波形數據，進行插值后將其映射到成像存儲器中，波形分析過程對波形進行適當的變換(如FFT)并測得波形相關參數，顯示疊加過程將成像存儲器中的快照直接送往LCD。以上三個過程均在FPGA內部并行完成。MCU所負責的僅僅是基本的⑶I處理。
[0031]邏輯分析儀硬件電路復雜，工作頻率高，對時序要求嚴格，在研制和調試過程中需要做許多改動。很顯然，使用分離的專用邏輯門控器件不能很好滿足實際需要，為了保證系統能正常穩定的工作，采用FPGA芯片來實現主要控制電路，主要控制邏輯在FPGA中實現
[0032]頻譜分析模塊RF時域的軌跡可以顯示RF輸入信號的振幅、頻率或相位隨時間的變化。這使得特征化調頻、建立時間，以及其他系統元器件和活動相關的RF事件時間變得更加容易。RF時域軌跡與模擬、數字和串行/并行總線解碼波形在同一窗口中顯示，能即時觀察器件的工作狀況。
【主權項】
1.一種多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺，其特征在于:包括ADC、成像存儲器、FPGA芯片、IXD顯示屏和MCU處理器，所述的ADC、成像存儲器、IXD顯示屏、MCU處理器分別與FPGA芯片連接；所述的FPGA芯片上集成有波形存儲器、成像引擎、LCD疊加器和頻譜分析引擎，所述的波形存儲器分別與ADC、成像引擎和頻譜分析引擎連接，所述的LCD疊加器分別與成像引擎、頻譜分析引擎和LCD顯示屏連接； 所述波形存儲器，用于存儲經ADC轉換后的波形數據； 所述成像引擎，用于讀取波形存儲器中的波形數據，進行插值后將其映射到成像存儲器中； 所述頻譜分析引擎，用于讀取波形存儲器中的波形數據，進行變換并測得波形相關參數； 所述LCD疊加器，用于將成像存儲器中的快照直接送往LCD ; 所述的MCU處理器上集成⑶I處理器； 所述⑶I處理器，用于對MCU處理器上輸入的⑶I信息進行處理。2.根據權利要求1所述的多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺，其特征在于:所述的FPGA芯片的型號為EP4CE115F29。3.根據權利要求1所述的多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺，其特征在于:所述的MCU處理器的型號為STM32F2X。4.根據權利要求1所述的多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺，其特征在于:所述的IXD顯示屏的型號為LCBFBLB61V4。
【專利摘要】本發明屬于信號處理領域，具體涉及一種多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺，包括ADC、成像存儲器、FPGA芯片、LCD顯示屏和MCU處理器，所述的ADC、成像存儲器、LCD顯示屏、MCU處理器分別與FPGA芯片連接；所述的FPGA芯片上集成有波形存儲器、成像引擎、LCD疊加器和頻譜分析引擎，所述的波形存儲器分別與ADC、成像引擎和頻譜分析引擎連接，所述的LCD疊加器分別與成像引擎、頻譜分析引擎和LCD顯示屏連接。本發明的多域信號的聯合采集與顯示處理、多域參數同步分析平臺，在采集數據中移動分析時間，為調試模擬和數字混合設計提供了理想的碼型觸發和狀態觸發功能，實現只需在一個平臺下即可完成測試。
【IPC分類】G01R13/00
【公開號】CN105242088
【申請號】CN201510624170
【發明人】劉禮偉, 馮太明
【申請人】江蘇綠揚電子儀器集團有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月25日