射电天文频谱仪系统的制作方法

1.本公开涉及射电天文观测技术领域，尤其涉及一种射电天文频谱仪系统。


背景技术：

2.射电天文领域绝大多数信号属于宽带信号，即从十米波频段一直延伸至厘米波、毫米波频段，而在不同频段反应了不同的物理本质，例如针对太阳射电信号，其在宁静时期十米波段、米波段、分米波段、厘米波段分别对应了不同的日冕高度上的等离子体辐射信号，而在爆发事件中，由于磁场等作用，在不同波段上显示的频谱特征不同，有时一次爆发的频谱特征跨越了好几个频段；这就需要在较宽的带宽范围内监测太阳射电频谱的变化。又例如对于活动星系核agn、脉冲星等，其辐射对应了很宽射电频谱区域，不同区域的频谱流量随时间的变化不尽相同，也需要进行宽带的频谱输入。可见，对宽带信号的射电频谱的精确探测具有重要意义。


技术实现要素：

3.根据本公开的一方面，提供了一种射电天文频谱仪系统，所述系统连接天线接收机，用于接收天线信号，所述系统包括滤波模块、放大模块、模数转换模块、信号处理模块、输出模块，其中：
4.所述滤波模块，包括多个滤波单元，各个滤波单元用于对所述天线信号进行滤波，得到多个滤波信号，其中，每个滤波单元具有不同的通带，各个通带与根据所述模数转换模块的采样率确定的各个奈奎斯特区对应；
5.所述放大模块，连接于所述滤波模块，包括多个放大单元，用于对各个滤波信号进行放大，得到多个放大信号；
6.所述模数转换模块，连接于所述放大模块，包括多个多通道模数转换单元，用于对各个放大信号进行模数转换，得到多个转换信号，其中，各个多通道模数转换单元的输入带宽大于该多通道模数转换单元的采样率；
7.所述信号处理模块，连接于所述模数转换模块，包括一个或多个信号处理单元，各个信号处理单元用于并行地对各个转换信号进行信号处理，得到多个功率谱数据；
8.所述输出模块，连接于所述信号处理模块，用于输出编组功率谱数据，其中，所述编组功率谱数据由所述多个功率谱数据编组得到。
9.在一种可能的实施方式中，所述滤波单元包括带通滤波器，所述带通滤波器的通带根据多通道模数转换单元的奈奎斯特区起止频率确定。
10.在一种可能的实施方式中，所述滤波模块还包括低通滤波器，用于滤除负频率干扰。
11.在一种可能的实施方式中，所述放大单元包括射频放大器，各个射频放大器的增益大于相应的多通道模数转换单元的最小可识别功率及滤波单元的输出带内功率之差。
12.在一种可能的实施方式中，各个多通道模数转换单元的输入带宽大于两倍的奈奎
斯特带宽，各个多通道模数转换单元被配置为同步触发。
13.在一种可能的实施方式中，所述信号处理模块还用于：
14.根据奈奎斯特区顺序将各个功率谱数据进行编组，得到所述编组功率谱数据。
15.在一种可能的实施方式中，所述根据奈奎斯特区顺序将各个功率谱数据进行编组，得到所述编组功率谱数据，包括：
16.对各个数据处理单元得到的功率谱数据分别进行编组，得到分组功率谱数据，所述分组功率谱数据包括奈奎斯特区的编号及该奈奎斯特区中的功率谱数据；
17.获取各个数据处理单元的分组功率谱数据进行合并编组，得到所述编组功率谱数据。
18.在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：
19.控制模块，连接于所述输出模块，用于对所述编组功率谱数据进行解包，得到各个奈奎斯特区的频谱数据，并对各个奈奎斯特区的频谱数据进行拼接重组，得到所述天线信号整个带宽内的频谱图。
20.在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：
21.显示模块，连接于所述控制模块，用于显示所述频谱图。
22.本公开实施例提出一种射电天文频谱仪系统，所述系统连接天线接收机，用于接收天线信号，所述系统包括滤波模块、放大模块、模数转换模块、信号处理模块、输出模块，通过所述滤波模块的多个滤波单元对所述天线信号进行滤波，得到多个滤波信号，其中，每个滤波单元具有不同的通带，各个通带与根据所述模数转换模块的采样率确定的各个奈奎斯特区对应；通过所述放大模块对各个滤波信号进行放大，得到多个放大信号；通过所述模数转换模块包括的多个多通道模数转换单元对各个放大信号进行模数转换，得到多个转换信号，其中，各个多通道模数转换单元的输入带宽大于该多通道模数转换单元的采样率；通过所述信号处理模块包括的一个或多个信号处理单元并行地对各个转换信号进行信号处理，得到多个功率谱数据；通过所述输出模块输出编组功率谱数据，其中，所述编组功率谱数据由所述多个功率谱数据编组得到。本公开实施例的射电天文频谱仪系统利用adc(analog to digital convertor，模数转换器)宽输入带宽的输入特性，通过在模拟域中构建抗混叠滤波器组 放大器方案，将宽带的输入信号分割为多个奈奎斯特区，然后通过采样混叠方案实现利用较低的采样速率下实现对多个带宽的采集，最终通过不同奈奎斯特区内频谱数据的拼接实现一个宽带的频谱仪系统，这样的设计优势在于，针对多通道输入的单adc芯片，可以通过各通道对宽带输入信号中的不同奈奎斯特区信号的无失真采集和分析，系统复杂性低，系统成本低。
23.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
24.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。
25.图1示出了根据本公开一实施例的射电天文频谱仪系统的框图。
26.图2示出了根据本公开实施例中欠采样技术的原理示意图。
27.图3示出了根据本公开一实施例的多通道模数转换单元的示意图。
28.图4示出了根据本公开一实施例的信号处理模块的信号处理示意图。
29.图5示出了根据本公开一实施例的控制模块的工作示意图。
具体实施方式
30.以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
31.在本公开的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
34.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
35.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括a、b、c中的至少一种，可以表示包括从a、b和c构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
36.另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
37.相关技术方案对宽带信号的射电频谱探测采用高速adc输入，即具有较高的采样速率fs，通过接收机的一系列下变频处理，将需要观测的信号降至的中频频段内，即第一奈奎斯特区，为了保证观测信号的带宽足够大，在数字终端设计中一般追求更高的采样速率，或是采用更多的接收机形成更多的中频输出。这样的处理方案缺点在于如果需要更宽的观测带宽，必须以fs的提升为基础，或者增加接收机中频输出数量，这样就增加了系统成本和复杂性。
38.本公开实施例提出一种射电天文频谱仪系统，所述系统连接天线接收机，用于接收天线信号，所述系统包括滤波模块、放大模块、模数转换模块、信号处理模块、输出模块，通过所述滤波模块的多个滤波单元对所述天线信号进行滤波，得到多个滤波信号，其中，每个滤波单元具有不同的通带，各个通带与根据所述模数转换模块的采样率确定的各个奈奎斯特区对应；通过所述放大模块对各个滤波信号进行放大，得到多个放大信号；通过所述模数转换模块包括的多个多通道模数转换单元对各个放大信号进行模数转换，得到多个转换信号，其中，各个多通道模数转换单元的输入带宽大于该多通道模数转换单元的采样率；通过所述信号处理模块包括的一个或多个信号处理单元并行地对各个转换信号进行信号处理，得到多个功率谱数据；通过所述输出模块输出编组功率谱数据，其中，所述编组功率谱数据由所述多个功率谱数据编组得到。
39.本公开实施例的射电天文频谱仪系统利用adc(analog to digital convertor，模数转换器)宽输入带宽的输入特性，通过在模拟域中构建抗混叠滤波器组 放大器方案，将宽带的输入信号分割为多个奈奎斯特区，然后通过采样混叠方案实现利用较低的采样速率下实现对多个带宽的采集，最终通过不同奈奎斯特区内频谱数据的拼接实现一个宽带的频谱仪系统，这样的设计优势在于，针对多通道输入的单adc芯片，可以通过各通道对宽带输入信号中的不同奈奎斯特区信号的无失真采集和分析，系统复杂性低，系统成本低。
40.请参阅图1，图1示出了根据本公开一实施例的射电天文频谱仪系统的框图。
41.所述系统连接天线接收机，用于接收天线信号，如图1所示，所述系统包括滤波模块10、放大模块20、模数转换模块30、信号处理模块40、输出模块50，其中：
42.所述滤波模块10，包括多个滤波单元110，各个滤波单元110用于对所述天线信号进行滤波，得到多个滤波信号，其中，每个滤波单元110具有不同的通带，各个通带与根据所述模数转换模块30的采样率确定的各个奈奎斯特区对应；
43.所述放大模块20，连接于所述滤波模块10，包括多个放大单元210，用于对各个滤波信号进行放大，得到多个放大信号；
44.所述模数转换模块30，连接于所述放大模块20，包括多个多通道模数转换单元310，用于对各个放大信号进行模数转换，得到多个转换信号，其中，各个多通道模数转换单元310的输入带宽大于该多通道模数转换单元310的采样率；
45.所述信号处理模块40，连接于所述模数转换模块30，包括一个或多个信号处理单元410，各个信号处理单元410用于并行地对各个转换信号进行信号处理，得到多个功率谱数据；
46.所述输出模块50，连接于所述信号处理模块40，用于输出编组功率谱数据，其中，所述编组功率谱数据由所述多个功率谱数据编组得到。
47.本公开实施例的滤波模块10、放大模块20、模数转换模块30、信号处理模块40、输出模块50均可以通过硬件电路实现，对于滤波模块10、放大模块20、模数转换模块30、信号处理模块40、输出模块50的具体实现方式，本公开实施例不做限定，本领域技术人员可以参考相关技术，或利用相关技术中的成熟电路实现。下面对本公开实施例的射电天文频谱仪系统及各个模块的可能实现方式进行示例性介绍。
48.本公开实施例的滤波单元110可以包括带通滤波器和/或低通滤波器。
49.在一种可能的实施方式中，所述滤波单元110可以包括带通滤波器，所述带通滤波
器的通带可以根据多通道模数转换单元310的奈奎斯特区起止频率确定。
50.本公开实施例可以基于欠采样技术对多个奈奎斯特区进行采样处理，并据此确定带通滤波器、低通滤波器的通带参数及其他参数，下面对欠采样技术的原理进行示例性介绍。
51.请参阅图2，图2示出了根据本公开实施例中欠采样技术的原理示意图。
52.在一个示例中，当一个模数转换器adc进行采集时，对于输入的模拟信号(原始信号)x(u)相当于乘以一个采样函数—有限冲击响应函数：δ(t)，则输出信号xs(u)则可以表示为：
[0053][0054]
其中，有限冲击响应函数δ(t)在频域上的特征为一个周期延拓函数，为此在频域上输出信号xs(u)的傅里叶变换为：
[0055][0056]
在一个示例中，如图2所示，采集后信号(原始信号)乘以一个采样函数—有限冲击响应函数δ(t)后在频域上形成周期性延拓。
[0057]
在一个示例中，如图2所示，可以对周期性延拓信号加模拟滤波器进行滤波处理，以抑制负频率延拓。
[0058]
其中，部分adc的采样率fs与输入带宽之间的差异，即bw大于fs(两倍奈奎斯特带宽以上)，针对低通采样，带宽0～fh的信号，采样率符合如下公式：
[0059]fs
≥2fhꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0060]
针对带通采样，带宽为f
l
～fh的信号，采样率符合如下公式：
[0061][0062]
其中，n为不大于的最大正整数。
[0063]
其中，参数m的选择满足如下公式：
[0064]
m＝[fh/(f
h-f
l
)]-n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0065]
在一个示例中，如图2所示，对滤波后的滤波信号进行利用adc进行采集、模数转换，各路数据映射成一路低速数字流输出。
[0066]
本公开实施例可以根据公式(3)、公式(4)、公式(5)，同时考虑无线电环境情况以规避无线电干扰，分别求得不同滤波器的设计参数，如，通带宽度、阻带抑制度、过渡带宽度等，其中，每个带通滤波器针对一个奈奎斯特区，各个带通滤波器的截止频率(通带)可以根据对应奈奎斯特区的频率上下限确定，这样，各个带通滤波器输出的滤波信号为对应的奈奎斯特区的信号。
[0067]
在一种可能的实施方式中，所述滤波模块10还可以包括低通滤波器，用于滤除负频率干扰。
[0068]
在一个示例中，可以将低通滤波器的截止频率设置为0或接近于0，从而滤除负频
率延拓的干扰。
[0069]
在一个示例中，对于一些无线电干扰信号，也可以设计滤波器的阻带对无线电干扰信号进行抑制，从而提高射电天文信号的频谱观测的准确性。
[0070]
在一种可能的实施方式中，所述放大单元210可以包括射频放大器，各个射频放大器的增益大于相应的多通道模数转换单元310的最小可识别功率及滤波单元110的输出带内功率之差。
[0071]
示例性的，射频放大器的工作带宽必须覆盖与之对应的滤波器带宽；其增益的计算可以为与之对应的adc最小可识别输入功率(例如可以通过查询adc的数据手册datasheet得到)与对应的滤波器输出带内总功率之差，滤波器输出带内总功率可以在设计时用频谱仪的channel power(通道功率)功能测量得到。通过这样的设置，本公开实施例的射频放大器对滤波信号进行放大后输出到模数转换模块进行模数转换模块，可以实现较好的适配，并且提高adc采集的准确性及效率。
[0072]
在一个示例中，adc的输入带宽中含有多个奈奎斯特区，根据计算得到的奈奎斯特区起止频率设计相应的带通滤波器，构建成前端抗混叠滤波器组，其输出采用同轴接头的方式与对应的射频放大器相连。
[0073]
在一种可能的实施方式中，各个多通道模数转换单元310的输入带宽大于两倍的奈奎斯特带宽，各个多通道模数转换单元310被配置为同步触发。
[0074]
示例性的，多通道模数转换单元310可以包括多个单通道的模数转换器adc，也可以包括多通道adc，或者他们的组合，对此，本公开实施例不做限定。
[0075]
示例性的，adc必须具有宽输入带宽能力，即其输入带宽(input bandwidth)大于其采样率(sampling rate)，表1示出了部分具备欠采样能力的adc参数：
[0076]
表1
[0077]
型号输入带宽input bandwidth采样率sampling rate采样通道数sampling channela8ghz4gsps4b9ghz3gsps1c1.4ghz1gsps4d485mhz310msps2e650mhz80/105/125msps4f800mhz250msps2
[0078]
请参阅图3，图3示出了根据本公开一实施例的多通道模数转换单元的示意图。
[0079]
示例性的，由于adc性能不同，部分adc具有单片多通道输入功能，如图3所示，对于上述类型的adc，可以利用一片adc针对多个放大器输出的信号进行采集，例如，adc-1包括通道1-1、通道1-2到通道1-n(n为整数)的多个通道，多通道模数转换器adc-1可以对多个放大器的输出信号进行模数转换，例如，通道1-1对第一路放大器输出信号进行模数转换得到第1路采集数据(模数转换信号)，通道1-2对第二路放大器输出信号进行模数转换第2路采集数据，通道1-n对第n路放大器输出信号进行模数转换第n路采集数据，等等。同时需要注意的是，多adc之间需要采用同步触发驱动采集，这样可以保证整个宽带内的信号被同时采集，在太阳射电爆发等宽带的频谱观测中，避免产生频谱在不同奈奎斯特区之间的错乱。
[0080]
在一个示例中，本公开实施例可以采用信号处理模块内电路和算法来实现同步采
集，例如，可以从外部接入一个标准的时钟信号，在时钟的上升沿由信号处理模块对所有的adc进行操作一次即可实现同步。
[0081]
在一个示例中，本公开实施例在adc内部将模拟信号转换为数字信号的采样数据，并通过数字i/o(串行或并行)与信号处理单元相连。
[0082]
在一种可能的实施方式中，本公开实施例的信号处理单元可以利用处理组件实现，在一个示例中，处理组件包括但不限于单独的处理器，或者分立元器件，或者处理器与分立元器件的组合。所述处理器可以包括电子设备中具有执行指令功能的控制器，所述处理器可以按任何适当的方式实现，例如，被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。在所述处理器内部，可以通过逻辑门、开关、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等硬件电路执行所述可执行指令。
[0083]
在一个示例中，可以采用fpga这类具有高并行处理能力的数字信号处理芯片，其可以同时处理多通道adc传来的多路采集数据，值得注意的是，同adc的同步触发，fpga在并行处理多路采集数据时，每路之间也需要严格同步对齐，以确保对功率谱数据处理的准确性。
[0084]
请参阅图4，图4示出了根据本公开一实施例的信号处理模块的信号处理示意图。
[0085]
在一个示例中，如附图4所示，以信号处理单元为fpga为例，在fpga中主要的信号处理流程为：首先接收来自各路采集数据进行快速傅里叶变换(fft)，然后在求得功率谱，形成一组频谱数据序列，每一路采集数据专门开辟一路fpga内处理流程，各流程之间保持严格的时间同步；最终在生成的频谱序列后，对多组频谱数据进行重新编组，为高效发送数据做好准备。
[0086]
在一个示例中，如图4所示，各个处理单元中，对adc各个通道输出的模数转换数据分别进行处理，例如，处理单元1对采集通道1-1的模数转换数据进行fft变换，并进行功率谱计算后输出功率谱数据，处理单元1对采集通道1-2的模数转换数据进行fft变换，并进行功率谱计算后输出功率谱数据，处理单元1对采集通道1-n的模数转换数据进行fft变换，并进行功率谱计算后输出功率谱数据；其中，各个处理单元中及各个处理单元之间对各个采集通道进行fft变换及功率谱计算在时序上是统一的，通过采用并行处理的方式，可以得到准确的功率谱数据，对射电信号的功率谱进行准确观测。
[0087]
应该说明的是，本公开实施例对信号处理单元进行fft变换、功率谱计算的具体过程、方式不做限定，本领域技术人员可以采用相关技术实现。
[0088]
在一种可能的实施方式中，所述信号处理模块40还可以用于：
[0089]
根据奈奎斯特区顺序将各个功率谱数据进行编组，得到所述编组功率谱数据。
[0090]
在一种可能的实施方式中，所述根据奈奎斯特区顺序将各个功率谱数据进行编组，得到所述编组功率谱数据，可以包括：
[0091]
对各个数据处理单元得到的功率谱数据分别进行编组，得到分组功率谱数据，所述分组功率谱数据包括奈奎斯特区的编号及该奈奎斯特区中的功率谱数据；
[0092]
获取各个数据处理单元的分组功率谱数据进行合并编组，得到所述编组功率谱数
据。
[0093]
示例性的，如图4所示，在单个信号处理单元内部第一奈奎斯特区编号(如占用两个字节)；该奈奎斯特区内的功率谱数据组1-n；第二奈奎斯特区编号(如占用两个字节)；该奈奎斯特区内的功率谱数据组1-n；依此循环执行到该信号处理单元内处理的最后一个奈奎斯特区。
[0094]
示例性的，如图4所示，在信号处理单元之间，按照全部的奈奎斯特区再编组排列，通过高速总线(千兆网、usb\pcie等)进行传输。
[0095]
在一种可能的实施方式中，所述系统还可以包括：
[0096]
控制模块，连接于所述输出模块50，用于对所述编组功率谱数据进行解包，得到各个奈奎斯特区的频谱数据，并对各个奈奎斯特区的频谱数据进行拼接重组，得到所述天线信号整个带宽内的频谱图。
[0097]
请参阅图5，图5示出了根据本公开一实施例的控制模块的工作示意图。
[0098]
在一个示例中，如图5所示，控制模块负责频谱数据的接收、显示和存储等功能，将信号处理模块发来的频谱数据流信息根据通信协议进行拆包，形成n路频谱数据(分别对应于各个奈奎斯特区，各个奈奎斯特区的信号包括多个通道的数据)，并根据频段顺序拼接形成全带宽的频谱图。当然，本公开实施例对控制模块进行解包(分包)、拼接重组的具体过程和采用的方式不做限定，本领域技术人员可以根据相关技术实现。
[0099]
在一个示例中，控制模块可以为电子设备，电子设备可以是用户设备(user equipment，ue)、移动设备、用户终端、终端、手持设备、计算设备或者车载设备、服务器等，示例性的，一些终端的举例为：手机(mobile phone)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internetdevice，mid)、可穿戴设备，虚拟现实(virtual reality，vr)设备、增强现实(augmentedreality，ar)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(selfdriving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、车联网中的无线终端等。例如，服务器可以是本地服务器，也可以是云服务器。
[0100]
在一个示例中，控制模块可以将上述频谱数据进行存储，例如存储在存储模块中，在一个示例中，存储模块可以包括计算机可读存储介质，计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、可编程只读存储器(prom)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
[0101]
在一种可能的实施方式中，所述系统还可以包括：
[0102]
显示模块，连接于所述控制模块，用于显示所述频谱图。
[0103]
在一个示例中，显示模块可以包括液晶显示面板、有机发光二极管显示面板、量子点发光二极管显示面板、迷你发光二极管显示面板和微发光二极管显示面板的至少一种。
[0104]
通过显示模块，本公开实施例可以对频谱图进行显示，以便于用户查看。
[0105]
本公开实施例中，adc应具有宽输入特性，即其输入带宽input bandwidth大于其采样率sampling rate，这样可以实现在输入带宽内选择多个奈奎斯特区实现宽带观测；前端抗混叠滤波器的设计通盘考虑了多个奈奎斯特区的起始频率、无线电干扰等因素，通过滤波器抑制了无线电干扰信号，并实现了抗混叠；信号处理模块由fpga等高性能芯片组成，具有强大的并行信号处理能力，能够同时处理多路adc传来的信号进行同步处理，这样才能保证时间一致性，确保宽带频谱数据拼接是在同一时间节点上。
[0106]
本公开实施例一方面，同步处理更宽的输入带宽往往能够带来更多的信息，而较低的采样率又能使信号处理系统在较低的处理速度下运行，从成本和系统复杂性方面都得到了很好的降低。另一方面，利用多通道adc具有的欠采样功能，可以通过多通道的并行采集实现对宽带输入信号覆盖，实现一片低速率的adc达到高采样速率的效果。
[0107]
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。