频谱仪设计方案暂记

频谱仪基本方案前面资料小结已经贴出，这里讨论方案的基本框架与可实现性。

基本要求：1mV~5V，100kHz~100MHz

 

一、频谱变换方案讨论

(1)采用乘法器一级下变频，优点：电路简单，操作简单，缺点：存在镜像分量，只有当RF信号大于一半信号频谱时，才能有效排除镜像分量，对于我们这个题目，则本振频率LO得大于100M+50M=150M，对于我们使用的AD9951做的板子，目前在120M以上信号质量达不到要求。

(2)采用两级乘法器变频，第一级上变频到100.1M，这里取的是和频，则LO为0.1M~100M，DDS模块能够胜任；第二级再用90M有源晶振进行下变频得到10.1M的信号，恰好手里有65MSPS高速ADC（AD9218），能够满足要求（若没有高速ADC，我们可以第三级再次下边频，频率可以做到很低，这样就能够用低速\高位数ADC来做）。

综合以上两种方案，第二种符合我们实际情况，故取第二种方案。

 

二、级间滤波器方案

(1)输入级：为了抑制高频差频镜像分量（大于100M的信号），输入经120M低通滤波器之后进入乘法器1；

(2)中间级1：乘法器1出来信号暂定为100.1M，扫频信号由DDS程控，为了抑制其他频率分量（如直流乘法效应，馈通效应或可能存在的高次谐波），使用中心频率100.1MHz的，带宽为w的带通滤波器滤波；

(3)中间级2：100.1M信号与90M信号经乘法器2输出10.1M信号，对这个信号同样使用带通滤波器滤波，设定中心频率为10.1M，通带为10kHz。

 

三、ADC采集前处理

(1)经过多级处理的信号幅度不一定能满足ADC要求，而且AD9218是全差分运放，所以在ADC前加全差分运放LMH6552放大给ADC采集。

 

四、ADC之后......

ADC采集到数据之后，经FPGA实现N点FFT算法分析频谱，然后再对频谱进行还原，显示到LCD上。

 

五、补充

原计划全模拟方案，两级乘法器之后经放大用检波器检出幅度，这样要求带通滤波器带宽很小，理论上可以得到真实的频谱。

 

小结：用FFT的方法效果依赖于滤波器的带宽设置，另外我没想明白的FFT得到频谱（几个频率分量）之后，相邻次的扫描应该有频率分量重叠在一起，这里应该怎么处理？

 

Copyright@柳如风（刘荣芳）