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高效的IQ数据分析和输出功能

4051信号分析仪IQ分析模式


  来源: 中电仪器 时间:2019-04-11 作者:张峰
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在现代通信中,IQ调制是最基本的矢量调制方式,IQ分析模式是4051系列信号/频谱分析仪的标准配置,能够进行IQ数据的获取、基本的信号分析和IQ数据的输出。

输入的射频信号经过多级变频,得到中频信号;经过抗混叠滤波器和步进增益的处理,通过AD转换器将模拟中频信号转换成数字中频信号;经过数字信号处理,得到IQ数据并存储在捕获内存中;对IQ数据进行FFT运算后得到频谱图,对IQ数据进行幅度计算后得到幅度时间图,对IQ数据进行检波得到IQ时间图。可以将原始IQ数据保存为文件输出或直接通过网络程控输出。


IQ分析模式界面


1、IQ数据获取

在IQ数据获取过程中,需要经过数字下变频滤波器的处理。数字滤波器的带宽决定了IQ分析功能的测量带宽。经过滤波器后,测量带宽内的信号不会受到影响,测量带宽外的信号会被压缩。通常来说,被压缩的信号为噪声等不需要的信号。如果需要测量的信号也被压缩了,则需要通过增大测量带宽来增加采样率。

采样率、测量长度、测量带宽之间的关系:

采样率=测量带宽 ×1.25

测量长度=采样率×测量时间


2、频谱分析和时域分析功能

频谱图反映了信号的幅度随频率的变化关系。捕获到的IQ数据经过FFT运算后得到频谱图。测量带宽和分辨率带宽对频谱图的影响较大,在相同的测量带宽下,分辨率带宽越小,信号的分辨能力越强,运算时间越长;分辨率带宽越大,信号的分辨能力越弱,运算时间越短。

通过观察频谱图可以得到信号的调制样式,如幅度调制、脉冲调制,也可以计算模拟调制信号的调制深度、调制率等简单的调制参数。


幅度vs时间图反映了信号的幅度随时间的变化关系。I、Q两路数据经过幅度运算,得到被测信号的幅度数据,公式:Amp=√(I^2+ Q^2 )。测量时间会影响幅度vs时间图的显示范围,测量时间越长,显示的信号周期数越多,测量时间越短,显示的信号周期数越少。测量时间的长短需要根据信号的周期设置一个合适的值。


幅度vs时间图对测量周期信号有很大的帮助,对于一个幅度调制信号,可以计算出调制率;对于一个脉冲调制信号,可以计算出脉冲周期、脉冲宽度。


3、IQ数据输出功能

基带信号可以由相位信息(I)和幅度信息(Q)表示出来。在RF、IF频率未知的情况下,可以对信号的调制信息和失真信息进行分析。因此,IQ数据的用途非常广泛,其他测量功能可以直接使用IQ数据进行信号分析。和经过检波处理的轨迹数据不同,IQ数据是没有经过任何处理的。IQ数据以32位浮点数的格式存储。文件菜单中,在选择保存类型为“IQ数据(本地)”后,在“IQ数据”菜单中,可以设置IQ数据保存的状态,包括:自动和手动,在自动状态下,保存的IQ数据与用于分析的IQ数据是一致的,IQ数据时间和IQ数据长度不需要另外设置;在手动状态下,可以手动设置IQ数据时间和IQ数据长度,保存IQ数据时,需要重新采集一次。


IQ数据输出的方式有两种:

1) 文件方式:支持txt、csv、dat格式。

步骤1.进入IQ分析功能,并复位。

⇒按下前面板上的【模式】,选择[IQ分析]。

关键词:测试测量 通信调制 中电仪器    浏览量:766

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