0 导言
跟着微波技能的广泛开展，空间和地上电磁环境越来越杂乱，无线电频谱资源作为公共资源的一种，需求频谱办理部门进行有用的分配和监控。特别是在频带日益拥堵、天然和人为搅扰日益增大的情况下，频谱监测体系有必要进行监测，检测存在的搅扰，以便采纳办法将影响降至最低，保证频谱资源得到合理的运用。
电磁频谱监测剖析仪是应对当时电磁信号频谱检测应战，兼备高分辩率和高查找速度的检测设备。频率分辩率的进步意味着起伏检测灵敏度和频率分辩才能双进步、因而其高分辩率、高速扫描的特色意味着在电磁信号检测范畴具有强壮的检测功率。本体系采纳了依据FPGA，DDR2内存卡和多DSP的信号高速存储及处理，多方法多窗口信号检测，多域信号剖析的技能道路，是一台功用很高、功用较为强壮的电磁信号检测剖析仪器，有着传统检测仪器无法比拟的长处和广泛用处。
1 体系硬件计划
频谱监测剖析仪体系组成包含了超外差信号接纳，强壮的中频信号收集处理体系，以及内嵌核算机体系这三大首要部分。超外差信号接纳包含射频通道、微波驱动、本振组成，信号经过三次变频，变频到采样中频，中频收集处理体系依据软件无线电规划思维，包含中频电路、数字中频及存储单元、多DSP并行信号处理。内嵌核算机操作体系为Windows XP，是整机软件的载体，并可装备外接设备。整机原理框图如图1所示。
2 体系软件规划
2.1 渠道和开发环境
本体系拟选用测验仪器职业干流的Wintel架构建立操控渠道，主操控器选用高功用CoreDuo双核处理器，选用Windows XP作为软件运转渠道，充沛满意用户的运用习气以及数据资源共享的需求;整机软件开发环境选用了VS2005集成开发环境，并运用 VisualSourceSafe进行团队化开发办理。
2.2 数据处理模块规划
数据处理模块首要是对信号进行收集，然后将数据送入核算机。数据处理模块的中心作业便是把所要收集的信号进行量化和收集。该模块的具体软件规划如图2所示。
2.3 用户接口和界面规划
本体系规划了扫描检测和多域剖析(内含调制辨认)两种首要的丈量功用，关于每种测验功用，均可在操作界面固定方位激活参数测验导游，并经过下拉式菜单、便利按钮、传统菜单和很多的对话框完结和用户的友爱交互，用户能够定制参数测验办法后储存为参数测验解决计划，后续运用时能够直接调用该解决计划，完结一键化测验、测验参数报表方法灵敏可选，以便愈加靠近不同需求。
2.4 操控和数据传输接口规划
在本体系中，数据收集与传送速率高达几十兆字节/秒，要求整机具有USB、LAN、GPIB、并口、串口等各种通信协议，支撑1024×768的TFT显现及LVDS接口，支撑可装备的打印计划，支撑海量/移动存储设备，需求完结对数字中频模块、模仿电路模块、专用外设以及通用外设的操控，这其间有高速处理器材，海量存储器材，部分功用I/O中运用慢速或许串行器材，假如选用单一制式的总线进行接口规划显然是不合理的，这儿选用的是PCI、USB、自定义仪器操控总线相结合的复合总线方法。
3 体系首要技能的完结
3.1 高速数据收集PCB规划技能
一个理论上完善的体系规划，在完结时很难到达理论规划的要求，这是由于实践存在的各种搅扰都对电路有影响，并且还要处理好地线排布、电源去耦、信号传输线的反射等实践问题。下面是针对这些问题本项目选用的一些规划技巧：防止走线的直角落，尽可能地用45°走线或弧线;尽可能少用过孔，由于每一个过孔都是一个阻抗不接连点;尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的联系是：地线。》电源线》信号线;信号间的串扰对相邻平行走线的长度和走线距离极端灵敏，因而相邻走线层的信号线的整体走线方向一般要相互笔直，在同一走线层上尽量使高速信号线与其他平行信号线距离拉大，平行长度缩小;在优化布局的基础上，尽量缩短高速信号的长度，操控信号组推迟的一致性是布线时的重要任务;不必桩线，由于任何桩线都是噪声源，假如桩线短，可在传输线的结尾端接就能够了，假如桩线长，会以主传输线为源，长生很大的反射，使问题杂乱化。
3.2 多DSP互联技能
为了进步信号处理速度，选用多DSP处理器，选用的DSP型号为ADI公司的ADSP-TS20IS。本体系选用3个高功用DSP高速处理，其间2个为信号处理DSP，1个为办理DSP。作为2个信号处理DSP，分时接纳前端A/D的采样数据，然后进行数字并行滤波器组处理提取信号的频率信息、功率信息、带宽信息，2个DSP的处理结果送给办理DSP。办理DSP是数据处理层和数据办理层之间的枢纽，担任协同多DSP处理体系的作业，本体系选用的多DSP衔接框图如图3所示。
3.3 能量检测技能
阈值设定和核算是进行信号能量检测的条件和要害，用户监测剖析频率规模比较窄的情况下能够选用电平阈值方法，电平阈值作为单一电平设定和运用比较简单便利，但在频段较宽的情况下，电平阈值无法有用完结多个波段一起扫描的情况下较小电平信号的监测，为此规划了主动阈值算法(见图4)，主动阈值由软件依据频谱数据主动核算背景噪声功率，并经过加一个偏移值，很好的把噪声和信号区分隔。
4 体系功用的完结
本文规划的频谱监测剖析仪各种功用都现已完结，几个功用完结界面如图5，图6所示，在频谱监测中发挥了重要作用。
