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在雷达、气象、地震预报、航空航天、通信和加速器等领域,现场信号有着重要的作用,这些信号具有实时性强,数据率高,数据量大,处理复杂等特点。基于虚拟仪器的射频信号数据采集和监测方法的研究可对射频信号的幅度和相位进行采集、监视和记录,有利于提高实时监测射频信号的运行状态,判断系统的工作环境对其影响等,有一定的工程借鉴价值。本论文首先回顾信号采样原理,引入IQ采样新技术理论以及奈奎斯特采样定理。讨论不同模式的调制解调原理和射频信号采样前期需要进行的处理,如混频产生本振信号,上下变频原理以及采样后进行的FIR滤波算法原理等。其次,对IMO-08-412、AD8302和自行搭建IQ解调电路的进行测试,并对输入信号的功率电平的动态范围和相位精度进行对比,最终确定自行搭建IQ解调电路能实现较大的带宽和360o检波的方案。针对IQ器件的固有误差如直流偏置、幅度不平衡、相位不平衡等对鉴别射频信号幅度和相位的精度影响,采用一种基于IQ解调技术原理的软件校准算法提高幅度稳定度和相位的精度。然后对射频前端板卡性能测试,在本振信号功率电平满足前端板卡的要求下,射频信号输入功率电平为-10d Bm时,校准后的相位具有严格的线性关系,且输出的IQ信号也由椭圆提升到正圆。射频信号输入功率电平在[-26d Bm,-6d Bm]时,经校准后射频信号的幅度稳定度和相位精度提升到±0.25°和±0.7%以内。利用实验室已有的PXI系统中的控制器PXI 8108及采样板卡PXI 6251,搭建基于PXI总线,满足自行设计的四通道IQ解调板卡信号的信号采集和监测系统。同时在使用前对外部噪声对测量数据的影响做个评估,经测试PXI 6251采集板卡本底噪声≤0.03V,对测试精度无影响。最后对系统进行测试。当射频信号的输入固定为-12d Bm,本振信号输入为+7d Bm时,经PXI6251采集到的IQ电压值在幅度方面经校准后放大近10倍左右,有效提高系统地抗噪声干扰性能。同时经校准后,幅度稳定度和相位精度提高到≤±1.5%和≤±0.8o,性能良好,满足信号监测及工程要求。本论文实现针对四通道射频信号的同步IQ解调,提高硬件系统的性价比、紧凑性和维护便利性。同时采用软件校准算法,提高射频信号的幅度稳定性和相位精度,为更多从事射频领域方向的科研人员提供一种针对射频信号数据采集与监测的借鉴方案。