一種面向大功率脈沖信號的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號測量領(lǐng)域，特別涉及一種面向大功率脈沖信號的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在大功率脈沖信號測量中，通常采用數(shù)字示波器進行測量，由于大功率脈沖信號的功率往往超出了數(shù)字示波器的測量范圍，將大功率信號直接引入數(shù)字示波器進行測量往往會燒壞示波器通道，因此需要在信號進入示波器之前通過衰減器對信號進行功率衰減?，F(xiàn)有的測量大功率脈沖信號的方法，沒有把衰減器和示波器的程控集成到一個系統(tǒng)中，在衰減器部分往往是固定衰減器或者通過手動設(shè)置衰減值，對于大規(guī)模的大功率脈沖信號的數(shù)據(jù)采集工作往往不是很方便。中國專利公開號CN 102945026 A提供了一種控制示波器的方法和系統(tǒng)、中國專利公開號CN 102914700 A提供了一種超寬譜脈沖幅值的自校準測量方法、中國專利公開號CN 103630756 A提供了一種大功率微波脈沖信號的校準方法，但它們都未提及在進行大功率脈沖信號的數(shù)據(jù)采集時，通過儀器程控方法，集成對電控衰減器和數(shù)字示波器的程控功能，以固定衰減器和電控衰減器組合的方式進行脈沖信號的功率衰減，并通過上位機完成對數(shù)字示波器的操作和數(shù)據(jù)保存。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)沒有集成衰減器程控、示波器程控而造成的大功率脈沖信號數(shù)據(jù)采集不便的問題，提供了一種面向大功率脈沖信號的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法。
[0004]為解決以上問題，本發(fā)明提供了一種面向大功率脈沖信號的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括:
[0005]衰減器單元10，用于對大功率脈沖信號進行功率衰減，進一步包括N個四通道衰減器模塊，具有4*N個信號輸入通道；
[0006]數(shù)字示波器單元20，用于測量和顯示經(jīng)過衰減器衰減的大功率脈沖信號，進一步包括N個四通道數(shù)字示波器，具有4*N個信號輸入通道；
[0007]網(wǎng)絡(luò)交換機30，用于實現(xiàn)上位機和衰減器驅(qū)動器、上位機和數(shù)字示波器間的網(wǎng)路連接；
[0008]上位機單元40，用于實現(xiàn)對電控衰減器和數(shù)字示波器的程控，進一步包括網(wǎng)絡(luò)通信模塊41、衰減器控制模塊42、數(shù)字示波器控制模塊43、數(shù)據(jù)存儲模塊44。
[0009]所述衰減器單元10的四通道衰減器模塊與數(shù)字示波器單元20的四通道數(shù)字示波器相連接，衰減器單元10的四通道衰減器模塊與網(wǎng)絡(luò)交換機30相連接，數(shù)字示波器單元20的四通道數(shù)字示波器與網(wǎng)絡(luò)交換機30相連接，網(wǎng)絡(luò)交換機30與上位機單元40的網(wǎng)絡(luò)通信模塊41相連接。
[0010]所述四通道衰減器模塊包括4個單通道衰減器子模塊，每個單通道衰減器子模塊可實現(xiàn)I路輸入信號的功率衰減，可實現(xiàn)的電控衰減范圍為O — lOOdB，衰減精度為0.ldB。
[0011]所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊41能實現(xiàn)衰減器控制模塊42和衰減器驅(qū)動器通信、數(shù)字示波器控制模塊43和數(shù)字示波器通信的功能。
[0012]所述衰減器控制模塊42能實現(xiàn)上位機設(shè)置電控衰減器的衰減值、獲取當前衰減器衰減值的功能。
[0013]所述數(shù)字示波器控制模塊43能實現(xiàn)在上位機設(shè)置數(shù)字示波器的參數(shù)、顯示數(shù)字示波器捕獲的信號波形、保存數(shù)字示波器通道數(shù)據(jù)及屏幕截圖至上位機的功能。
[0014]所述數(shù)據(jù)存儲模塊44用于存儲電控衰減值變更記錄，以及數(shù)字示波器的參數(shù)設(shè)置信息、通道數(shù)據(jù)和屏幕截圖。
[0015]作為一種可實施方式，所述單通道衰減器子模塊包括固定衰減器、電控衰減器1、電控衰減器2、電控衰減器3和衰減器驅(qū)動器。
[0016]作為一種可實施方式，所述固定衰減器可承受的信號功率較高，起第一道保護作用；所述電控衰減器I衰減范圍為O—90dB、衰減精度為1dB ;所述電控衰減器2衰減范圍為O — 10dB、衰減精度為IdB ;所述電控衰減器3衰減范圍為O — ldB、衰減精度為0.ldB。
[0017]為解決以上問題，本發(fā)明還提供了一種面向大功率脈沖信號的數(shù)據(jù)采集方法，包括大功率脈沖信號先經(jīng)過固定衰減器，再經(jīng)過由上位機程控的電控衰減器，使其功率衰減到數(shù)字示波器的測量范圍內(nèi)，再進入數(shù)字示波器進行測量，同時在上位機顯示數(shù)字示波器捕獲到的信號波形，并保存數(shù)字示波器的通道數(shù)據(jù)和屏幕截圖到上位機。
[0018]本發(fā)明通過在上位機集成電控衰減器和數(shù)字示波器的程控功能，有助于提高大功率脈沖信號數(shù)據(jù)采集的工作效率，減少信號測量人員的工作量，適合廣泛推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明一種面向大功率脈沖信號的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)優(yōu)選實施例結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]圖2為本發(fā)明四通道衰減器模塊優(yōu)選實施例結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖3為本發(fā)明單通道衰減器子模塊優(yōu)選實施例結(jié)構(gòu)框圖。
[0022]圖4為本發(fā)明衰減器控制模塊優(yōu)選實施例功能結(jié)構(gòu)框圖。
[0023]圖5為本發(fā)明一種面向大功率脈沖信號的數(shù)據(jù)采集方法優(yōu)選實施例流程示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明涉及的一種面向大功率脈沖信號的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行進一步詳細說明。
[0025]本發(fā)明提供一種大功率信號測量系統(tǒng)，優(yōu)選實施例示意如圖1所示，包括:
[0026]衰減器單元10，用于對大功率脈沖信號進行功率衰減，進一步包括N個四通道衰減器模塊，具有4*N個信號輸入通道；
[0027]數(shù)字示波器單元20，用于測量和顯示經(jīng)過衰減器衰減的大功率脈沖信號，進一步包括N個四通道數(shù)字示波器，具有4*N個信號輸入通道；
[0028]網(wǎng)絡(luò)交換機30，用于實現(xiàn)上位機和衰減器驅(qū)動器、上位機和數(shù)字示波器間的網(wǎng)絡(luò)連接；
[0029]上位機單元40，用于實現(xiàn)對電控衰減器和數(shù)字示波器的程控，進一步包括網(wǎng)絡(luò)通信模塊41、衰減器控制模塊42、數(shù)字示波器控制模塊43、數(shù)據(jù)存儲模塊44。
[0030]優(yōu)選的，所述上位機單元40對電控衰減器和數(shù)字示波器的程控軟件部分在Visual Stud1 2010平臺上開發(fā)實現(xiàn)。
[0031]所述四通道衰減器模塊與四通道數(shù)字示波器相連接，信號經(jīng)過四通道衰減器模塊衰減后再進入四通道數(shù)字示波器進行測量。
[0032]優(yōu)選的，所述N取值為20，則所述系統(tǒng)可同時完成80路大功率脈沖信號的數(shù)據(jù)采集工作。
[0033]作為一種可選實施方式，四通道衰減器模塊優(yōu)選實施例結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，進一步包括4個單通道衰減器子模塊，每個單通道衰減器子模塊可實現(xiàn)I路輸入信號的功率衰減，可實現(xiàn)的電控衰減范圍為O — 100dB，衰減精度為0.ldB。
[0034]作為一種可選實施方式，單通道衰減器子模塊結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示，進一步包括固定衰減器、電控衰減器1、電控衰減器2、電控衰減器3和衰減器驅(qū)動器。
[0035]作為一種可選實施方式，所述固定衰減器可承受的信號功率較高，起第一道保護作用；所述電控衰減器I