一种基于PXIe总线的频谱监测设备设计
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【摘 要】为了解决传统的频谱监测设备功能拓展难、能力提升弱、通用性差等瓶颈问题，提出了一种基于PXIe总线的频谱监测设备设计方法。该方法基于硬件平台模块化及软件功能组件化的设计思想，实现了频谱监测设备硬件可重组、软件可重构、功能可扩展；采用PXIe总线技术，提升了监测数据传输能力。设备通过在软件上加载信号识别模块，从而实现跳频分析、调制方式识别等功能。
【关键词】PXIe总线 频谱监测 模块化 可重构
中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2016）18-0088-06
1 引言
频谱监测设备通过感知空间电磁环境，进行一定的信号处理分析提取无线电信号的主要特征参数，进而全面评估整个电磁环境的频谱特性、频率占用情况，最终给出监测对象在时域、频域、空域的多维分布特性。传统的频谱监测设备主要实现对常规通信信号在全频段内实现快速循环扫描，实时测量出各信号的电平或场强[1-2]。随着监测频段不断扩展，监测数据增大，实时监测性能逐渐提高，如对跳频信号捕获、调制方式识别等功能的实现有了更高的要求，然而要实现高性能的监测设备要求有更高的处理速度及更高带宽的数据传输。针对此需求，本文提出一种基于PXIe总线的频谱监测设备的设计方法。该方法基于硬件模块化、软件组件化的设计思想，实现硬件可重组、软件可重构、规模可扩展的频谱监测设备，可解决以往以硬件为核心的装备系统在功能拓展难、能力提升弱、适应能力差的瓶颈问题。
2 频谱监测设备的设计
2.1 总体设计思想
（1）通过利用背板的PCI Express第二代技术，PXIe总线将PXI总线的可用带宽从132 MB/s提升到8 GB/s，带宽提升了60倍以上，同时保留了与PXI模块的软件和硬件的兼容性。
（2）PXIe总线提供更高的数据带宽和更低的总线延迟，大大提升了频谱监测设备的数据传输能力，完成各模块的集中承载和数据交互，具有较好的灵活性[3-4]。
（3）频谱监测设备的硬件资源均有较大设计裕量，且支持升级扩展，系统功能组件可以根据实际需要进行重构和扩展。
2.2 PXIe硬件平台设计
（1）频谱监测设备采用标准总线架构的19英寸标准机箱，机箱提供18个槽位，其中1个为系统槽位...
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