本发明涉及信号处理领域，特别涉及一种基于双通道并行数据处理的解调分析方法。
背景技术：
模拟信号的解调主要有两种方式，一种是利用解调硬件来解调，如专用信号解调器。但解调器等模块都是由模拟电路实现的，模拟处理电路存在模拟器件老化、温漂等现象，会给测量带来带宽切换不确定度、刻度保真度和增益不确定度等误差，无法保证测量的稳定性和一致性。
目前主流的方法是数字的模拟信号解调与分析方法。数字化的模拟信号解调方法主要利用FPGA配合ARM端完成中频信号的下变频、抽取滤波、FFT变换。进入到中频的信号首先经过A/D转换器实现信号的模数转换，数字信号经过下变频模块的处理生成I、Q两路基带信号。I、Q信号经过多级数字滤波器进行降采样率，数字滤波器的抽取比根据不同的解调带宽进行设置。对I、Q信号进行包络检波、鉴频、FFT变换等一系列处理，生成解调信号的射频图谱、音频波形、音频频谱，并显示出来，同时计算解调信号参数，如调制度、调制率、调制失真等。
射频图谱、音频波形、音频频谱使用的数据经过同一组数字滤波器，所以三者的分辨率带宽和采样率是一致的。为了得到最好的解调结果，显示出音频波形、音频频谱，就需要固定数字滤波器的分辨率带宽和采样率为最优，而用户希望调节射频图谱的分辨率带宽来全面测试调制信号，更改分辨率带宽会影响到音频波形、音频频谱，分辨率带宽太小会将解调信号滤掉，使得音频波形、音频频谱显示不出解调信号；分辨率带宽太大会使干扰信号进入，干扰音频波形和音频频谱，这种矛盾给解调分析带来极大不便。
技术实现要素：
本发明提出一种基于双通道并行数据处理的解调分析方法，解决的技术问题是如何尽可能直观、丰富地显示解调结果，方便用户的使用。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于双通道并行数据处理的解调分析方法，基于频谱分析仪的平台，由FPGA完成输送双通道并行处理的IQ数据到ARM接口，然后在ARM端实现解调数据分析，并显示射频图谱、音频波形、音频频谱。
可选地，中频信号首先进入抗混叠滤波器，滤除产生混叠的频率信号，然后经AD采样转化为数字信号，经过AD量化的数据输入到FPGA，利用数字下变频模块将信号分解为I和Q分量，IQ数据再分两路，分别经过两组不同的抽取滤波器滤波，最后由FPGA送入ARM中。
可选地，射频图谱和音频频谱的分辨率带宽设置是相互独立的：设置射频图谱的分辨率带宽对应控制第一抽取滤波器的抽取比，设置音频频谱的分辨率带宽对应控制第二抽取滤波器的抽取比。
可选地，所述两组IQ数据进入ARM后分三路进行同时处理，分别生成射频频谱、音频波形、音频频谱。
可选地，对第一组IQ数据直接做FFT变换，并检波或插值后生成射频图谱数据，用于测试解调前的信号频谱。
可选地，FFT变换的点数和系数根据用户设置的分辨率带宽来相应调整。
可选地，使用第二组IQ数据对AM信号和FM信号解调并生成音频波形和音频频谱。
可选地，若是AM信号，首先对IQ数据做包络检波，因包络检波后的信号含有直流分量，故需要隔直去直流分量，最终生成AM音频波形；
对经过包络检波和隔直的信号做FFT变换、检波或插值，生成AM音频频谱。
可选地，若是FM信号，首先对IQ分量之比值反正切运算，得到瞬时相位值，对瞬时相位值求导数，根据I、Q两路前后采样数据求得前后两个采样点的相位差，再除以采样点时间间隔即可得到原始调制信号；
对解调后的FM音频信号做FFT变换、检波或插值，生成FM音频频谱。
本发明的有益效果是：
(1)可以同时生成射频图谱、音频波形、音频频谱；
(2)且射频图谱与音频波形、音频频谱使用不同的数据通路，两者的分辨率带宽和采样率设置相互独立互不干扰；
(3)用户可以从多个维度全面评估调制信号的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种基于双通道并行数据处理的解调分析方法的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
模拟信号的解调经历了从应用专用信号解调器解调，到通过FPGA、DSP进行数字解调的发展过程。目前通过FPGA、DSP进行数字解调的方法存在显示界面不直观不全面、操作复杂等缺点。如何尽可能直观、丰富地显示解调结果，方便用户的使用是本发明主要解决的技术问题。
本发明提供了一种基于双通道并行数据处理的解调分析方法，可以同时计算生成射频图谱、音频波形、音频频谱，且射频图谱的分辨率带宽和采样率设置与音频波形、音频频谱的分辨率带宽和采样率设置相互独立互不干扰，用户可以从多个维度全面评估调制信号的质量。
本发明的方法基于频谱分析仪的平台，由FPGA完成输送双通道并行处理的IQ数据到ARM的接口，然后在ARM端通过软件实现解调数据分析。模拟信号的解调与分析主要分为两部分工作：FPGA部分获得双通道并行处理的IQ数据，ARM部分计算调制参数，并显示射频图谱、音频波形、音频频谱。
如图1所示，中频信号首先进入抗混叠滤波器，滤除产生混叠的频率信号，然后经AD采样转化为数字信号。经过AD量化的数据输入到FPGA，利用数字下变频模块将信号分解为I和Q分量，IQ数据再分两路，分别经过两组不同的抽取滤波器滤波，最后由FPGA送入ARM中。射频图谱和音频频谱的分辨率带宽设置是相互独立的：设置射频图谱的分辨率带宽对应控制第一抽取滤波器1的抽取比，设置音频频谱的分辨率带宽对应控制第二抽取滤波器2的抽取比，这样就可以避免射频图谱和音频频谱的冲突。
两组IQ数据进入ARM后分三路进行同时处理，分别生成射频频谱、音频波形、音频频谱。
对第一组IQ数据直接做FFT变换，并检波或插值后生成射频图谱数据，用于测试解调前的信号频谱。FFT变换的点数和系数根据用户设置的分辨率带宽来相应调整。
对AM信号和FM信号解调并生成音频波形和音频频谱使用第二组IQ数据。
若是AM信号，首先对IQ数据做包络检波，即因包络检波后的信号含有直流分量，故需要隔直去直流分量，最终生成AM音频波形。对经过包络检波和隔直的信号做FFT变换、检波或插值，生成AM音频频谱。FFT变换的点数和系数可根据用户设定的音频频谱分辨率带宽做相应调整。
若是FM信号，根据FM解调的基本原理，首先对IQ分量之比值反正切运算，得到瞬时相位值，即鉴相：对瞬时相位值求导数，根据I、Q两路前后采样数据求得前后两个采样点的相位差，即差分，再除以采样点时间间隔即可得到原始调制信号。对解调后的FM音频信号做FFT变换、检波或插值，生成FM音频频谱。
本发明的基于双通道并行数据处理的解调分析方法，在生成三个图谱的同时可以计算各个调制参数，如载波功率、调制率、调制度、调制失真、谐波失真等。
本发明提出使用基于双通道并行数据处理的解调分析方法，可以同时生成射频图谱、音频波形、音频频谱，且射频图谱与音频波形、音频频谱使用不同的数据通路，两者的分辨率带宽和采样率设置相互独立互不干扰，用户可以从多个维度全面评估调制信号的质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。