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)                              

posted @ 2015-07-27 18:57  柳如风  阅读(826)  评论(0编辑  收藏  举报
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