及时频谱仪—工做道理_电子/电_工程科技_专业材料。及时频谱阐发仪(RTSA) ,这是基于快速傅利叶(FFT)的仪表,能够及时捕捉各类瞬态 信号,同时正在时域、频域及调制域对信号进行全面阐发,满脚现代测试的需求。 一、及时频谱阐发仪的工做道理 正在存正在被测

  及时频谱阐发仪(RTSA) ,这是基于快速傅利叶(FFT)的仪表,能够及时捕捉各类瞬态 信号,同时正在时域、频域及调制域对信号进行全面阐发,满脚现代测试的需求。 一、及时频谱阐发仪的工做道理 正在存正在被测信号的无限时间内提取信号的全数频谱消息进行阐发并显示其成果的仪器 次要用于阐发持续时间很短的非反复性平稳随机过程和暂态过程,也能阐发 40 兆赫以下的 低频和极低频持续信号,能显示幅度和相位。 傅里叶阐发仪是及时式频谱阐发仪, 其根基工做道理是把被阐发的模仿信号经模数变换 电变换成数字信号后, 加到数字滤波器进行傅里叶阐发; 由地方处置器节制的正交型数字 当地振荡器发生按正弦律变化和按余弦律变化的数字本振信号, 也加到数字滤波器取被测信 号做傅里叶阐发。 正交型数字式本振是扫频振荡器, 当其频次取被测信号中的频次不异时就 有输出, 经积分处置后得出阐发成果供示波管显示频谱图形。 正交型本振用正弦和余弦信号 获得的阐发成果是复数, 能够换算成幅度和相位。 阐发成果也可送到打印画图仪或通过尺度 接口取计较机相连。 二、及时频谱阐发仪中的数字信号处置手艺 1. IF 数字转换器 一般会数字化以两头频次(IF)为核心的一个频段。这个频段或跨度是能够进行及时阐发 的最宽的频次范畴。正在高 IF 长进行数字转换、而不是正在 DC 或基带长进行数字转换,具有 多种信号处置劣势(杂散机能、DC 、动态范畴等),但若是间接处置,可能要求额外的计 算进行滤波和阐发。 2. 采样 内奎斯特指出,对基带信号,只需以等于感乐趣的最高频次两倍的速度取样 3. 具无数字采集的系统中触发 可以或许以数字体例暗示和处置信号, 并配以大的内存容量, 能够捕捉触发前及触发后发生 的事务。数字采集系统采用模数转换器(ADC),正在深内存中填充领受的信号时戳。从概念上 说,新样点持续输送到内存中,最老的样点将分开内存。 4. 成立频次模板 频次模板触发(也称为频域触发)先要定义一个屏幕上模板。这种定义通过一个频点及幅 度调集完成。模板能够逐点定义,也能够利用鼠标或其它指向设备以图形体例画出。能够设 成正在模板鸿沟外面的信号 “闯入” 鸿沟时触发, 也能够设置成正在模板边部的信号 “凸起” 鸿沟时触发。电玩城游戏大厅 图*显示了一个定义的频次模板,答应通过信号的一般频谱,但不答应瞬时畸变通过。 图*显示了正在信号瞬时跨越模板时触发的采集的频谱图。 图*显示了跨越模板的第一个帧的频 谱。 5.基带 DSP 几乎所有及时频谱阐发仪丈量都是通过 DDC/ 采样模块生成的、存储正在采集内存中的 I 和 Q 数据流的数字信号处置(DSP)进行的。下面引见了 DSP 实现的部门次要功能模块。 5.1 校准/ 归一化 校准和归一化弥补模数转换器之前的模仿电的增益和频响。 5.2 滤波 除 IF 和 DDC/ 采样器中的滤波器外,很多丈量和校准过程要求滤波。滤波以数字体例 正在内存中存储的 I 和 Q 样点上完成。 5.3 按时、同步和二次取样 信号之间的按时关系对很多现代 RF 系统很是环节,供给频谱、调制和功率时间相关分 析,答应丈量和研究各类 RF 特点之间的时间关系。解和谐脉冲处置需要时钟同步和信号二 次取样。 6 快速傅立叶变换阐发 快速傅立叶变换(FFT)是及时频谱阐发仪的焦点。正在 RSA 中,一般采用 FFT 算法,把时域 信号变换成频域频谱。 FFT 流程始于准确采样和滤波的基带 I 和 Q 成分。FFT 正在取样的时间信号上操做,生成 长度不异的取样的频次函数。FFT 中的样点数量凡是是 2 的幂,也称为 FFT 长度。 7. 窗口 正在离散傅立叶变换和 FFT 阐发中,一个固有的假设是要处置的数据是单个周期按期沉 复的信号。正在进行 FFT 处置前对 FFT 帧采用窗术,以降低频谱泄露的影响。 窗口的另一个影响是,这个窗口改动的时域数据会发生一个 FFT 输出频谱。 8. FFT 后的信号处置 通过加总每个 FFT 二元组实数部门和虚数部门的平方和,来计较频谱幅度。频谱幅度 一般用对数标度显示。