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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要：本发明公开了一种超宽带高分辨率可灵活配置频谱仪，主要涉及射电天文领域。本发明包括信号采集分系统、第一交换机、频谱计算分系统、第二交换机以及频谱综合单元；信号采集分系统包括一个或多个信号采集单元，信号采集单元的数量与射频子带信号划分数量一致；每个信号采集单元均包括模数转换器、信道化与封包模块以及一个或多个网口；频谱计算分系统包括多个频谱计算单元，每个频谱计算单元均包括一个或多个数据接收网卡、一个或多个GPU以及一个或多个数据发送网卡；频谱综合单元包括一个或多个数据接收网卡、一个或多个CPUGPU以及一个显示器。本发明可实现高频率分辨率的超宽带频谱实时分析，且实现硬件资源最优化使用。

主权项：1.一种超宽带高分辨率可灵活配置频谱仪，其特征在于，包括信号采集分系统、第一交换机、频谱计算分系统、第二交换机以及频谱综合单元；所述信号采集分系统包括一个或者多个信号采集单元，信号采集单元的数量与射频子带信号划分数量一致；每个信号采集单元均包括模数转换器、信道化与封包模块以及一个或多个网口；所述频谱计算分系统包括一个或者多个频谱计算单元，每个频谱计算单元均包括一个或多个数据接收网卡、一个或多个GPU以及一个或多个数据发送网卡；所述频谱综合单元包括一个或多个数据接收网卡、一个或多个CPUGPU以及一个显示器；在所述信号采集单元中，模数转换器用于将射频子带信号转换为子带数字信号；信道化与封包模块用于将子带数字信号划分为多个信道，然后对不同信道的子带数字信号进行封包，同时为不同信道封包后的子带数字信号分配对应的频谱计算单元的数据接收网卡，之后通过网口传输至第一交换机；所述第一交换机用于将信号采集单元输出的不同信道封包后的子带数字信号传输至频谱计算分系统；在所述频谱计算单元中，数据接收网卡用于接收对应信号采集单元传输的对应信道封包后的子带数字信号，并传输至对应GPU，每个GPU接收一个或多个信号采集单元传输的部分或全部信道封包后的子带数字信号，对其进行解包并计算其对应频谱，每个GPU处理的子带数字信号频率带宽与该GPU的处理能力相匹配；GPU将计算得到的频谱数据经数据发送网卡传输至第二交换机；具体的，对信号采集单元模数转换器与频谱计算单元GPU二者的性能进行分析：若信号采集单元模数转换器的处理能力强于频谱计算单元GPU的处理能力，则单个频谱计算单元GPU处理单个信号采集单元的部分输出；若信号采集单元模数转换器的处理能力与频谱计算单元GPU的处理能力相同，则单个频谱计算单元GPU处理单个信号采集单元的全部输出；若频谱计算单元GPU的处理能力强于信号采集单元模数转换器的处理能力，则单个频谱计算单元GPU处理多个信号采集单元的部分或者全部输出；根据上述不同情况，对信号采集单元中信道化与封包模块进行设置，信道化与封包模块将不同信道封包后的数据分配至对应GPU，即分配至对应的频谱计算单元的数据接收网卡；所述第二交换机用于将频谱计算单元输出的频谱数据传输至频谱综合单元；在所述频谱综合单元中，数据接收网卡用于接收频谱计算单元输出的频谱数据，并传输至CPUGPU，CPUGPU用于对所有频谱数据按频率进行综合，得到全带宽频谱数据，并传输至显示器，由显示器进行显示。

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