一、概述

Keysight的M9392A 產品是一款高性能的海量存儲寬帶接收機，它的分析頻率范圍覆蓋50MHz 到26.5GHz，高達250MHz 的瞬時帶寬，并具有高達100MHz 模擬帶寬的大數據量流盤能力。M9392A 系統由4 到5 個模塊組成，它們分別是：M9360A PXI 衰減器/預選器，M9361A 和M9351A (可選) PXI 下變頻器，M9302A PXI 本振，和M9202A PXIe 中頻數字化儀。

當M9392A 系統放入Keysight M9018A 18 槽PXIe 機箱中，結合89600 VSA 分析軟件，就能夠實現完整的微波矢量信號分析解決方案，其超寬的頻率分析范圍和瞬時帶寬，非常適用于通信、雷達和航空航天等領域的信號分析。

由于采用來了PXIe 作為背板連接，M9392A 接收機能夠提供高速大帶寬的數據傳輸能力，外接磁盤陣列可以實現海量數據的長時間的記錄和存儲功能。

圖1、組成M9392A的各種模塊

二、關鍵指標

1. 信號分析頻率范圍：50MHz 到26.5GHz

2. 頻率大于2.75GHz 時，瞬時帶寬高達250MHz

3. 流盤的模擬帶寬最大可達100MHz

4. M9202A 數字化儀為12‐bit，2GS/s

5. DANL(可顯示的平均噪聲電平)

    ‐158dBm/Hz,≤9.5GHz

    ‐147dBm/Hz, ＞9.5GHz

6. 內嵌實時數字下變頻功能

7. 兼容多款機箱插槽，包括cPCI(J1)，PXI‐1，PXIe 混合插槽等

8. 具有PXIe 的高速大帶寬特性

9. 尺寸：7 到8 根插槽寬度

10. 與89600 VSA 軟件完美連接，可以進行復雜信號分析

11. 提供多種應用軟件，無需編程即可使用

12. 多種類型的驅動，包括IVI‐C，IVI‐COM，LabVIEW，Matlab 等，支持多平臺的開發環境

三、系統結構簡介

M9392A 系統連接框圖如圖2 所示，這是一個典型的接收機框圖。首先M9360A 衰減器/預選器模塊根據輸入信號的功率和頻率，將其衰減到一個合適的值，并選通微波下變頻模塊M9361A 或者射頻下變頻模M9351A，下變頻模塊將信號下變頻到中頻為500MHz 的頻率范圍，送到M9202A 中頻數字化儀進行量化，并通過PCIe 總線將數據傳輸到控制器上。M9302A 本振為系統提供時鐘信號。下面是這幾個模塊的指標和完成的主要功能：

圖2、M9392A系統結構圖

四、測試應用舉例

M9392A 海量存儲寬帶接收機可以應用于航天國防、無線通信、雷達和寬帶信號捕獲等領域。它的典型應用包括寬帶信號分析和海量數據存儲。Keysight對這兩種典型應用都提供了完整的解決方案，通過簡單的配置即可實現這些功能。

1. 寬帶信號分析

寬帶信號分析是M9392A 接收機的典型應用。結合安捷倫89600 矢量信號分析軟件的超強分析功能，我們可以利用M9392A 來完成復雜信號的分析和解調等。

圖3、寬帶雷達/矢量信號產生和分析解決方案

一個完整的寬帶雷達/寬帶矢量信號產生和分析系統如圖3 所示。Keysight能提供完整的覆蓋軟件、硬件的整套解決方案。下面簡要介紹一下整個系統的框架，需要了解更多詳細信息，請咨詢Keysight的工程師。

在信號產生和發送端：首先用SystemVue 軟件產生寬帶雷達/寬帶信號波形數據，可以是理想化的或者是加入非理想因素的。生成的數據下載到任意波形發生器M9330A 中產生寬帶基帶波形，接著由PSG 信號發生器將基帶信號上變頻到射頻/微波頻率，并發送出去。

在信號接收和分析端：將發送端產生的信號輸入到M9392A 接收機中，經過矢量信號的衰減、下變頻和量化等步驟之后，將數據上傳到PC 機中，利用89600 VSA 分析軟件進行信號的分析、解調等。

Keysight每一個儀器都提供了主流測試開發平臺的驅動，方便對其進行自動化編程。所以，整個信號產生和分析系統都可以自行編寫程序，進行自動化控制和測試，Keysight也提供相應的例子，方便用戶學習和參考。

2. 海量數據存儲

M9392A 接收機的另一個重要應用就是海量數據存儲，即流盤(streaming)。在航空航天、雷達等應用領域，通常需要對外場的寬帶復雜信號進行長時間的記錄，以便對其進行篩選和分析，甚至是回放。一個典型的流盤解決方案如圖4所示。

M9392A 系統憑借PCIe 強大的數據傳輸能力，可以對高達100MHz 模擬帶寬的信號進行無縫、完整的傳輸，并通過兩種方式存儲下來，這兩種方式分別是：1、內嵌控制器；2、通過PCIe 接口連接到磁盤陣列卡(RAID)。第一種方式適合于短時間的數據記錄(10 秒的量級)，如果需要進行長時間的記錄，則需要采用第二種方式，即磁盤陣列形式，這種方式可記錄高達數十小時的數據。

對于流盤應用，Keysight提供了多種軟件支持，整個流程變得非常簡潔、高效。

首先，對于數據記錄，Keysight提供了M9392A 軟件前面板，用戶只需設置功率、頻率、帶寬等信號屬性，以及記錄的時長和位置即可，輕松完成流盤。

圖4、M9392A 海量數據存儲和分析解決方案

對記錄下來的數據，Keysight提供了流盤數據查看軟件(Streaming Data Viewer)，可以方便地查看記錄數據的完整信息，包括時域、頻域、IQ 等相關信息，同時也可以截取一小段數據進行保存，然后送到89600 VSA 軟件進行更加復雜的信號分析。甚至可以將數據送到M9330A 任意波形發生器中進行數據的回放，并通過PSG 矢量信號源上變頻到射頻微波頻率，實現信號的回放、再現功能。

作者：孫燈亮

參考文獻

【1】安捷倫科技. M9392A海量存儲寬帶接收機技術簡介. 北京：安捷倫科技（中國）有限公司.2013年.