具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

请参考图1，图1为频谱分析仪的结构示意图，所述的频谱分析仪包括：增益调节模块10、至少一个射频至少一个射频扫描通道（RF通道）20、射频通道选择开关（RF通道选择开关）30、滤波模块40、模数采样模块（ADC采样模块）50、数字信号处理模块60和显示模块70，其中，增益调节模块10用于对输入信号RFIN的增益进行调节；射频扫描通道20用于射频扫描，每个射频扫描通道对应于不同的射频扫描频段；射频扫描通道选择开关30用于控制射频扫描通道的切换；滤波模块40用于对射频扫描通道输出的射频信号进行滤波；模数采样模块50用于滤波后的射频信号进行模数转换，输出数字射频信号；数字信号处理模块60用于对数字射频信号进行信号处理，输出频域波形；显示模块用于显示频域波形。

请参考图2，图2为射频扫描通道的结构示意图，射频扫描通道包括N个混频模块，每个混频模块均包括有混频器、本振信号发生器、增益调节器和滤波器，通过切换第一混频模块中本振信号发生器1的频率，利用频域的变频原理，选通输入信号IN的频率分量达到第一中频的频点，实现对输入信号IN进行射频扫描的过程。然而，在实际的频谱分析仪测量中，一般涉及到多级变频、多个射频扫描通道以及多级滤波等等复杂情况，由众多外部设备组合控制完成射频扫描工作以将频域波形展现给用户，外部设备诸如锁相环、射频开关、滤波器、放大器、衰减器等等。

在实际的射频扫描过程中，由于镜像抑制、信号泄漏等原因，射频链路会产生或多或少的杂散，在规避这些杂散时，以及多个射频扫描通道之间进行切换时，均需要暂停本振信号发生器1的频率切换，重新计算并配置射频扫描通道中的外部设备，例如本振发生器2、3的本振频率、增益调节器等，待重新计算配置完成后，再触发本振信号发生器1继续切换频率进行扫描。请参考图3，图3为现有射频扫描方式的示意图，可以看出，在射频扫描时计算一次射频扫描的配置后，按顺序对N个外部设备进行配置，延时等待硬件环境稳定后，触发本振信号发生器1切换频率进行扫描，一个扫描完成后，需要暂停本振信号发生器1切换频率，重新查找特定条件，特定条件用于实现规避杂散和切换射频扫描通道等的需求，根据特定条件再计算射频扫描的配置，重复上述过程，直至完成扫描。换而言之，现有的射频扫描方式需要边扫描边重新逻辑计算外部设备的配置参数，且逻辑计算配置参数以及配置外部设备时，均需要停止扫描，导致频谱分析仪的射频扫描效率低下，上述射频扫描过程通常通过扫描控制状态机来执行，若对于具有复杂逻辑的扫描过程，扫描控制状态机的开发难度较大，且不易维护和扩展。

在本发明实施例中，开发者预先将频谱分析仪射频扫描过程中所有外部设备所需进行的操作以及自身逻辑调度操作的所有动作抽象为代码，得到扫描指令集；然后基于频谱分析仪的硬件方案，开发者输入该硬件方案对应的所有特定条件，或者由扫描控制状态机查询存储器中预先存储的特定条件表格来获取满足频谱分析仪的所有特定条件，此外还需根据用户对频谱分析仪的测量配置获取扫描配置，扫描控制状态机获取到所有特定条件和扫描配置后，利用扫描指令集，将特定条件和扫描配置转换为指令流，并将指令流全部写入缓存区域中后，扫描控制状态机从缓存区域中逐条读取指令流中的多条指令，并逐条执行所读取的指令，直至缓存区域中所有指令均被执行。本发明实施例中，逻辑运算和扫描可串行执行，也可并行执行，换而言之，将逻辑运算和射频扫描进行了分离，在射频扫描之前，通过逻辑运算已得到指令流，开始射频扫描之后，控制器只需逐条读取并执行指令即可，无需暂停，且简单易行。此外，逻辑运算和射频扫描还可并行进行，更节省了射频扫描时间，提升了射频扫描效率。

请参考图4，图4为本发明实施例提供的频谱分析仪的射频扫描方法的流程示意图，所述的射频扫描方法包括：

步骤101，获取扫描配置和特定条件，其中特定条件为完成射频扫描过程中所遇到的特殊动态动作的硬件配置需求。本实施例中的特殊动态动作包括规避杂散、切换射频扫描通道和匹配增益。

在本实施例中，扫描配置为根据用户对频谱分析仪测量配置演变出来的参数，用户对频谱分析仪不同的测量配置，扫描配置随之改变，而特定条件是不随用户对测量配置的不同而变化的，特定条件只与频谱分析仪的硬件方案和相关指标相关，只有当频谱分析仪的硬件方案发生改变时，特定条件才会变化，当特定条件变化的时候，开发者可以动态写入一存储空间中，而此时扫描状态机和逻辑运算部分均不需要修改。

在一实施例中，特定条件存储在一预设存储区域中，控制器在射频扫描前从预设存储区域中获取特定条件，以及根据用户对频谱分析仪的测量配置，获取扫描配置。

步骤102，利用预先构建的扫描指令集，将扫描配置和特定条件转换为指令流，并将指令流写入缓存区域中。

其中，指令流包括多条指令；扫描指令集通过预先将射频扫描过程中所有外部设备所需进行的操作以及自身逻辑调度操作的所有动作抽象为代码得到。

在本实施例中，扫描指令集为开发者在步骤101之前，将射频扫描过程中所有外部设备所需进行的操作以及自身逻辑调度操作的所有动作抽象为代码。扫描指令集中包括的指令具有完备性和正交性。

在一实施例中，扫描指令集中指令的格式为操作+对象+操作数，扫描指令集包括但不限于：读/写指令、运算指令、延时控制指令和循环控制指令；其中，读/写指令用于控制外部设备执行读/写操作；运算指令用于控制外部设备执行运算操作；延时指令用于控制外部设备执行延时操作；循环指令用于对其他所述指令执行循环操作。

本实施例中的对象指操作对应的目标，操作数指操作具体实现的内容，例如对锁相环1的寄存器1写入数据1000，那么操作就是写指令，对象就是锁相环1，两个操作数1和1000分别代表寄存器1和写入数据。

步骤103，从缓存区域中逐条读取指令，并逐条执行所读取的指令，直至缓存区域中所有指令均被执行。

在本实施例中，步骤101和步骤102为逻辑运算步骤，步骤103为射频扫描步骤，在实际应用过程中，逻辑运算步骤和射频扫描步骤可在同一控制器中进行执行，也可在不同控制器中进行执行，此外，无论是在同一控制器还是在不同控制器中逻辑运算步骤和射频扫描步骤可串行执行，也就是在逻辑运算步骤之后，再执行射频扫描步骤；逻辑运算步骤和射频扫描步骤还可并行执行。

请参考图5，图5为串行射频扫描方式的流程示意图，其中逻辑运算步骤包括获取扫描配置和特定条件，并将特定条件转换为指令流，将指令流写入缓存区域中；射频扫描步骤包括从缓存区域中逐条读取指令并执行所读取的指令，当缓存区域中的指令全部被读取并执行后，则完成扫描。

在一实施例中，逻辑运算步骤和射频扫描步骤均在第一控制器中执行，第一控制器包括逻辑运算单元和射频扫描单元，逻辑运算单元用于获取扫描配置和特定条件；逻辑运算单元还用于利用预先构建的扫描指令集，将扫描配置和特定条件转换为指令流，并将指令流写入缓存区域中；射频扫描单元用于从缓存区域中逐条读取指令，并逐条执行所读取的指令，直至缓存区域中所有指令均被执行。

在本实施例中，逻辑运算单元将指令流写入缓存区域中之后，射频扫描单元开始射频扫描，即从缓存区域中逐条读取指令。本实施例中的缓存区域可以为第一控制器内部缓存区域。

在另一实施例中，逻辑运算步骤在第一控制器中执行，射频扫描步骤在第二控制器中执行，第一控制器用于获取扫描配置和特定条件；第一控制器还用于利用预先构建的扫描指令集，将扫描配置和特定条件转换为指令流，并将指令流写入缓存区域中。

第二控制器用于从缓存区域中逐条读取指令流中的指令，并逐条执行所读取的指令，直至缓存区域中所有指令均被执行。

在本实施例中，第一控制器将指令流写入缓存区域中之后，射频扫描单元开始射频扫描，即从缓存区域中逐条读取指令。本实施例中的缓存区域可以为第二控制器内部缓存区域。

请参考图6，图6为并行射频扫描方式的流程示意图，其中逻辑运算步骤包括获取扫描配置和特定条件，并利用扫描指令集，将扫描配置和特定条件转换为指令流，将指令流写入缓存区域中；射频扫描步骤包括从缓存区域中读取指令流中的指令，并判断当前读取的指令是否为空或者终止指令，若不为空或者终止指令，则执行该当前读取的指令，并返回从缓存区域中读取下一条指令，若当前读取的指令为空或者终止指令，则完成扫描。与图5所示实施例不同的是，本实施例中逻辑运算步骤和射频扫描步骤可以并行同时进行，也就是，在将扫描配置和特定条件转换为指令的过程中，可同时从缓存区域中读取指令并执行指令。

在一实施例中，可通过第一控制器并行执行逻辑运算步骤和射频扫描步骤；在另一实施例中，还可通过第一控制器执行逻辑运算步骤，同时通过第二控制器执行射频扫描步骤。

在本实施例中，第一控制器可以选择通用性更强的CPU或者MCU，第二控制器可以选择并行性能好、处理能力稳定的专用芯片，例如可编程逻辑器件（FPGA）。

频谱分析仪的信号测量可以包含多个射频扫描，需要说明的是一个射频扫描指的是暂停后一个重新配置外部设备、扫描一本振频率的过程，请参考图7，图7为一种实施例的频谱分析仪的信号测量方法流程图，所述的测量方法包括：

步骤201，第一控制器发送停止射频扫描指令至第二控制器，以使第二控制器停止当前的操作。此时，无论第二控制器在执行何种操作，均必须立即响应停止当前操作。

步骤202，第一控制器利用预先构建的扫描指令集，将所获取的扫频配置和特定条件，生成N个射频扫描（sweep1、sweep2、…、sweepN）对应的多条指令，并将多条指令保存在存储器中对应的缓存区域中。

需要说明的是，第一控制器在生成每个射频扫描的初始化硬件指令时，可以根据当前外部设备的工作状态（前一次配置的情况），忽略无需配置的外部设备，只发送需要改变外部设备工作状态的指令。另外，在不影响逻辑的情况下，可以将配置指令多、配置时间长的外部设备与其他多个配置时间短的外部设备并行配置，再者，也可以将稳定延时长的外部设备配置指令先发送（先发送先执行），从各个角度节约配置外部设备消耗的时间。使得本发明实施例具有处理灵活度优势，只需要修改指令顺序，无需修改代码或者因为代码耦合度导致无法修改。

步骤203，第一控制器将第一个射频扫描（sweep1）设置为当前扫描。

步骤204，第一控制器发送开始扫描指令至第二控制器。

步骤205，第二控制器从存储器中查询当前射频扫描对应的指令。

步骤206，根据指令顺序或并行对多个外部设备进行配置。

步骤207，对第二控制器执行延时操作，以使外部设备进入稳定环境。

步骤208，对外部设备循环执行对应操作指令。

步骤209，结束当前射频扫描。

步骤210，判断当前扫描是否为第N个射频扫描（最后一个射频扫描），若是，则测量结束；若不是，执行步骤211。

步骤211，将当前射频扫描对应的下一个扫描设置为当前射频扫描，返回步骤205。

请参考图8，图8为另一种实施例的频谱分析仪的信号测量方法流程图，所述的测量方法包括：

步骤301，第一控制器发送停止射频扫描指令至第二控制器，以使第二控制器停止当前的操作。此时，无论第二控制器在执行何种操作，均必须立即响应停止当前操作。

步骤302，第一控制器利用扫描指令集，将所获取的扫描配置和特定条件生成第i个射频扫描sweepi对应的指令，i=1，2，…，N，其中i的初始值为1，并将该指令保存在存储器中对应的缓存区域mem_sector i中。

步骤303，第一控制器发送开始射频扫描指令至第二控制器，并将第i个射频扫描sweepi作为当前射频扫描。

步骤304，第二控制器从存储器中查询当前射频扫描对应的指令。

步骤305，根据指令顺序或并行对多个外部设备进行配置。

步骤306，对第二控制器执行延时操作，以使外部设备进入稳定环境。

步骤307，对外部设备循环执行对应操作指令。

步骤308，结束当前射频扫描。

步骤309，判断当前射频扫描是否为第N个扫描（最后一个扫描），若是，则测量结束；若不是，执行步骤310。

步骤310，i=i+1，返回步骤302。

本实施例相较于图7所示的实施例，适用于一次测量中射频扫描数量特别多（写入数据量大）、离散度特别高或者第一控制器和第二控制器之间总线速度不够高的情况。第一控制器在计算用户输入参数信息并生成指令的同时，第二控制器已控制射频扫描开始，节约了大量计算和发送指令过程的时间。由于很多情况下一个扫描所需时间是毫秒甚至微妙级别，因此本实施例相较于图7所示的实施例能够明显提升频谱分析仪的射频扫描响应速度。

在本实施例中，存储器中的缓存区域的数量M大于总的射频扫描数量N，因此第一控制器只需一次将每个射频扫描对应的指令依次保存至缓存区域即可。

若存储器中的缓存区域的数量M小于总的扫描次数N，请参考图9，图9为再一种实施例的频谱分析仪的信号测量方法流程图，该方法能够循环利用存储器中的缓存区域，所述的测量方法包括：

步骤401，第一控制器发送停止扫描指令至第二控制器，以使第二控制器停止当前的操作。此时，无论第二控制器在执行何种操作，均必须立即响应停止当前操作。

步骤402，判断存储器中的第i个缓存区域mem_sector i是否可写，若可写，执行步骤403。需要说明的是，对于一次测量时的第一个射频扫描，则直接将存储器中的所有缓存区域置为可写

步骤403，第一控制器根据特定条件，生成第i个射频扫描sweepi对应的指令，i=1，2，…，N，其中i的初始值为1，并将该指令保存在存储器中对应的缓存区域mem_sector i中。

步骤404，第一控制器发送开始射频扫描指令至第二控制器，并将第i个射频扫描sweepi作为当前扫描。

步骤405，第二控制器从存储器中查询当前射频扫描对应的指令。

步骤406，根据指令顺序或并行对多个外部设备进行配置。

步骤407，对第二控制器执行延时操作，以使外部设备进入稳定环境。

步骤408，对外部设备循环执行对应操作指令。

步骤409，结束当前射频扫描。

步骤410，将缓存区域mem_sector i置为可写。

步骤411，判断当前扫描是否为第N个扫描（最后一个扫描），若是，则测量结束；若不是，执行步骤412。

步骤412，i=i+1，返回步骤402。

在本实施例中，第一控制器将当前扫描对应的指令写入当前缓存区域mem_sectori后，将当前缓存区域mem_sector i标记为已写入，第二控制器从当前缓存区域mem_sectori中读取指令，当前扫描结束后，第二控制器将当前缓存区域mem_sector i标记为可写，使得后续扫描的指令还能够写入，这样对存储器中的多个缓存区域循环利用，使得存储器中的缓存区域的数量M小于总的扫描次数N时，也能够完成测量。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。