一种梳谱传输控制方法、装置及电路与流程

1.本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种梳谱传输控制方法、装置及电路。


背景技术：

2.梳状谱电路，在电子对抗领域有着广泛的应用。目前主要有模拟和数字两种 方法来实现，传统的梳谱实现方法，主要将基频信号能量放大积聚,促发阶跃二 极管,产生阶跃,从而实现梳状谱,但此种梳状谱频点频率、频率个数和幅度无法灵 活配置，且梳谱信号的频率间隔受限制，带宽也比较窄，达不到dac芯片的采 样率大小。


技术实现要素：

3.鉴于以上现有技术存在的问题，本发明提出一种梳谱传输控制方法、装置及 电路，主要解决现有方法生成的梳谱频率和幅度受限难以满足实际应用需求的问 题。
4.为了实现上述目的及其他目的，本发明采用的技术方案如下。
5.一种梳谱传输控制方法，包括：
6.根据频率和幅度构建梳谱原始数据；
7.将所述梳谱原始数据输出至处理模块进行预存储；
8.响应于梳谱信号输出命令，读取所述处理模块中的所述梳谱原始数据并输出 至数模转换器。
9.可选地，根据频率和幅度构建梳谱原始数据，包括：
10.根据预设的频率因子生成多个频点信号，其中，所述频率因子表示多个梳谱 频点的集合；
11.根据预设的幅度因子对所述频点信号进行幅度调制，得到调制信号，其中， 所述幅度因子包含与所述梳谱频点对应数量的频点幅度；
12.对所述调制信号进行拆分重组，得到所述梳谱原始数据。
13.可选地，根据预设的频率因子生成频点信号，包括：
14.根据所述数模转换器的量化位宽构建所述频点信号的初始幅度，根据所述初 始幅度计算得到每个所述梳谱频点对应的所述频点信号。
15.可选地，根据预设的幅度因子对所述频点信号进行幅度调制，得到调制信号， 包括：
16.将各所述频点信号分别与所述幅度因子中对应的频点幅度相乘后求和，得到 初始调制信号；
17.将所述初始调制信号除以所述幅度因子中各所述频点幅度之和，得到所述调 制信号。
18.可选地，对所述调制信号进行拆分重组，得到所述梳谱原始数据，包括：
19.根据所述数模转换器的多相内插倍数设置所述调至信号的拆分路数，若将所 述调制信号拆分为i路信号，则所述处理模块中的数据时钟为所述数模转换器的 数据时钟的
1/i。
20.可选地，所述处理模块包括fpga。
21.可选地，所述初始幅度表示为：
22.amp＝2
b-1
23.其中，b为所述数模转换器的量化位宽，amp为所述初始幅度。
24.一种梳谱传输控制装置，包括：
25.梳谱构建模块，用于根据频率和幅度构建梳谱原始数据；
26.梳谱预存储模块，用于将所述梳谱原始数据输出至处理模块进行预存储；
27.梳谱传输模块，用于响应于梳谱信号输出命令，读取所述处理模块中的所述 梳谱原始数据并输出至数模转换器。
28.一种梳谱传输控制电路，包括：存储芯片、时钟芯片和所述的处理模块；所 述处理模块连接用于生成梳谱原始数据的终端；所述存储芯片和所述时钟芯片分 别与所述处理模块连接，所述处理模块从所述终端获取所述梳谱原始数据，并将 所述梳谱原始数据存储于所述存储芯片中，所述处理模块通过数据接口与数模转 换器连接，从所述存储芯片读取存储的所述梳谱原始数据，并输出至所述数模转 换器。
29.如上所述，本发明一种梳谱传输控制方法、装置及电路，具有以下有益效果。
30.本发明可根据需求的梳谱频率和幅度生成梳谱原始数据，将梳谱原始数据预 存在处理模块中，减少处理模块的计算量，节约处理模块资源，可实现实时在线 梳谱配置传输，满足数模转换器不同信号带宽的采样需求。
附图说明
31.图1为本发明一实施例中梳谱原始数据产生的原理框图。
32.图2为本发明另一实施例中梳谱原始数据产生的框图。
33.图3为本发明一实施例中梳谱传输控制的原理框图。
具体实施方式
34.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说 明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外 不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观 点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不 冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本 构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、 形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变， 且其组件布局型态也可能更为复杂。
36.请参阅图1，本发明提供一种梳谱传输控制方法，包括根据频率和幅度构建 梳谱原始数据；将所述梳谱原始数据输出至处理模块进行预存储；响应于梳谱信 号输出命令，读取所述处理模块中的所述梳谱原始数据并输出至数模转换器。
37.在一实施例中，可在计算机端或其他具有运算能力的终端通过仿真软件，按 照需
求的频率和幅度产生可直接供dac使用的梳谱原始数据，然后将生成的梳 谱原始数据下发至具体处理模块进行梳谱预存储。可选地，处理模块可包括可编 程逻辑门阵列fpga或其他处理器芯片。以fpga为例，fpga接收到梳谱原始数 据后将数据存储到数据存储芯片中。当fpg收到梳谱信号输出命令后，从存储芯 片中读取梳谱原始数据，并将数据通过高速接口直接发送给dac，完成数据转换 输出需要的梳谱信号。
38.在一实施例中，根据频率和幅度构建梳谱原始数据，包括：
39.根据预设的频率因子生成多个频点信号，其中，所述频率因子表示多个梳谱 频点的集合；
40.根据预设的幅度因子对所述频点信号进行幅度调制，得到调制信号，其中， 所述幅度因子包含与所述梳谱频点对应数量的频点幅度；
41.对所述调制信号进行拆分重组，得到所述梳谱原始数据。
42.具体地，请参阅图1，梳谱原始数据可在pc端产生，可通过pc端进行幅度 和频率的在线配置，实时调整生成的梳谱原始数据的幅度和频率。产生梳谱原始 数据需要经过信号生成、幅度控制、数据拆分重组等步骤。
43.请参阅图2，在一实施例中，包含多个频点的梳谱原始数据的生成步骤如下 所示：
44.假设梳谱原始数据包含m个频点信号，数模转换器dac的内插因子为i。根 据梳谱信号的频点控制因子(梳谱频点集)fc、采样率fs、信号幅度因子a、数据 点长度n，建立期望信号频率集s。其中，fc＝[f1,f2,
…
,fm]，a＝[a1,a2,
…
,am]， fm表示第m个频点频率，am表示第m个频点幅度，m表示梳谱频点的个数。梳谱 原始数据的具体生成步骤如下：
[0045]
第一步，构建幅度相同的各频点信号，构建公式为：
[0046]
s＝amp*e
j*2*pi*fc*t
[0047]
其中，amp由dac量化位宽决定，计算公式为：amp＝2
b-1
。
[0048]
第二步，将构建的各频点信号乘以幅度因子a，然后将所有信号相加求和， matlab中利用矩阵计算，计算公式为：
[0049]ssum
＝a*s
[0050]
第三步，对所有频点信号的幅度因子a求和，计算公式为：
[0051]asum
＝sum(a)
[0052]
第四步，为了保证dac转换过程中，信号幅度不溢出，这里将所有信号相 加之和s
sum
除以幅度因子之和a
sum
，得到经过幅度控制、满足dac位宽限制的梳 谱数据，计算表达式为：
[0053]savg
＝s
sum
/a
sum
[0054]
第五步，将前述步骤得到的调制信号拆分成i路，i为信号在dac中多相内插 倍数，因此，fpga中数据时钟为dac时钟的1/i倍，数据拆分表达式如下：
[0055][0056]
[0057]
第六步，将拆分后的信号重新组合，重组的目的是fpga在从存储器读取数 据时，能够方便的从不同连续地址区间中读取期望数据以方便处理，组合方式为：
[0058]
data＝[data1,
…
,datai]
[0059]
第七步，将重新组合后的信号下发给fpga，存入存储器中。
[0060]
第八步,梳谱原始数据存储完毕后，上位机便可以发送梳谱信号输出命令。 fpga一旦接收到梳谱输出命令后，便会从存储器中读取梳谱原始数据，并将梳 谱原始数据按照数据传输接口的格式将数据组合后发送给dac，dac完成数据 da转换后输出梳谱信号。
[0061]
在一实施例中，本发明还提供了一种梳谱传输控制装置，用于执行前述方法 实施例中所述的梳谱传输控制方法。由于装置实施例的技术原理与前述方法实施 例的技术原理相似，因而不再对同样的技术细节做重复性赘述。
[0062]
在一实施例中，梳谱传输控制装置，包括：梳谱构建模块，用于根据频率和 幅度构建梳谱原始数据；梳谱预存储模块，用于将所述梳谱原始数据输出至处理 模块进行预存储；梳谱传输模块，用于响应于梳谱信号输出命令，读取所述处理 模块中的所述梳谱原始数据并输出至数模转换器。
[0063]
在一实施例中，本发明还提供了一种梳谱传输控制电路，包括存储芯片、时 钟芯片和前述的处理模块；所述处理模块连接用于生成梳谱原始数据的终端；所 述存储芯片和所述时钟芯片分别与所述处理模块连接，所述处理模块从所述终端 获取所述梳谱原始数据，并将所述梳谱原始数据存储于所述存储芯片中，所述处 理模块通过数据接口与数模转换器连接，从所述存储芯片读取存储的所述梳谱原 始数据，并输出至所述数模转换器。
[0064]
请参阅图3，在一实施例中，处理模块可包括具有jesd204b高速数据接口 的fpga，fpga通过以太网光纤接口连接一台安装有万兆网卡且安装有matlab 仿真软件的pc机。fpga通过spi通信方式将从pc机上接收的数据写入到存储 芯片或从存储芯片中读出；dac工作参数通过fpga与dac芯片的spi接口配置， dac转换数据通过fpga与高速dac间jesd204b接口进行高速梳谱数据流传输。 时钟芯片产生相关的时序信号提供给fpga、高速dac，用以实现高速数据流的 传输。
[0065]
综上所述，本发明一种梳谱传输控制方法、装置及电路，利用数字实现梳谱 信号的产生，相比于传统的模拟产生方式，摆脱了具体器件的限制，可根据需要， 产生任意频点、任意频率间隔、任意谱线数量、任意幅度的梳谱信号；采用数字 直接合成梳状谱的方法,可直接产生1mhz～6ghz频段范围的梳状谱，该方法的 梳谱原始数据的过程在pc机上进行，避免了梳谱原始数据的计算受到fpga硬 件资源的制约，利用该方法产生的超宽带数字梳谱信号频率间隔最小可至hz级， 信号带宽最大可至dac采样率；同时，由于fpga资源比较有限，该算法主要 运算过程未在fpga上进行，减小了fpga的运算压力，节约了fpga资源， 且可轻易实现对梳状谱的频率、谱线数量、带宽、幅度等实时在线配置。所以， 本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0066]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任 何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修 饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的 精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵 盖。