当前位置: 首页 » 技术方案 » 技术分析 » 正文

实时频谱分析仪的关键技术浅析


  来源: 安立通讯科技Anritsu 时间:2020-12-29 编辑:清风
分享到:



为了消除这些影响,将采样帧中的采样数据乘以时间窗函数,该函数可以将帧的开始和结尾附近的采样数据平滑地锥化为零。因此,当将这些修改后的采样数据进行FFT分析时,该采样帧的周期性扩展不会出现明显的不连续性,从而减少了频谱泄漏(图6)。


图6. 对采样信号加窗之后进行FFT处理,可减少频谱泄漏


RBW和SPAN相互关系

时间窗还用于在FFT频谱分析中实现RBW滤波器。对时间窗进行FFT处理会使带通滤波器响应出现在FFT分析带宽内的任何频率分量附近。图7显示了包含多个CW信号的输入的FFT频谱,这些CW信号的频率间隔为一个RBW。只需捕获一次,FFT即可将一组并行RBW滤波器有效地应用于输入信号。请注意,在FFT跨度的开始和结束附近的频率处,RBW滤波器响应是不完整的。因此,可用带宽仅约为FFT整个分析带宽的80%,等于FFT输入I/ Q采样率(Fs)。


图7. 带窗的FFT处理形成了一组并行的RBW滤波器


该图显示了频率间隔等于一个RBW的多个CW信号输入的频谱


时间窗函数有许多不同类型,它们的频域特性各不相同,例如主瓣宽度,旁瓣滚降和通带平坦度。


图8.常用窗口函数的时域和频域响应


请注意,每个窗函数的主瓣宽度不尽相同(图8)。RBW滤波器带宽等于窗口主瓣的3dB带宽,它是通过调整窗口长度(W)和FFT输入I/ Q采样率(Fs)来控制的。窗口长度可以等于或小于FFT大小(N)。安立公司的FieldMaster Pro MS2090A频谱分析仪使用Kaiser-Bessel窗口函数,并通过以下公式计算RBW:


RBW=2.3×Fs/W , W≤N


由于一个FFT的跨度取决于采样率,因此RBW和SPAN是相互关联的。在RTSA频谱分析仪中,这种相互关联很明显,因为测量仅限于一个FFT的跨度。例如,若选择较窄的RBW,可以增加窗口长度,直到最大FFT大小限制N,但必须减小采样率Fs和SPAN。非RTSA频谱分析仪可以将多个FFT拼接在一起,以覆盖更宽的跨度,但这需要调整LO频率,而在本振切换期间,分析仪是无法工作的。


窗口重叠

由于加窗将采样帧开始和结尾处的时间采样逐渐减小为零,因此丢失了边缘处的瞬态信号(图9)。而窗口重叠用于确保捕获这些信号(图10)。FFT的每个采样帧都交叉捕获了先前采样帧中的采样数据。


图9.窗口采样框边缘出现的瞬态信号将丢失


图10.重叠采样允许捕获任何采样帧边缘的事件


RTSA中的采样重叠数受FFT计算速度相对于FFT输入采样率(Fs)的限制。

最大允许重叠百分比= (FFT Clock – Fs) / FFT Clock


FFT时钟速率是FFT可以进行一次采样的速率。例如,在MS2090A频谱分析仪中,FFT时钟为270MHz,因此它可以在512x 1/270 MHz = 1.9us内完成512点的FFT处理或每秒进行527000次的512点的FFT处理。FFT时钟越快,允许的重叠就越大。后面章节将阐述在较高的重叠下,如何获取较短的信号POI持续时间。


振幅精度的POI要求


图11.具有不同持续时间和开始时间的突发信号具有不同的频谱幅度


关键词:频谱分析仪 测量 矢量信号分析仪    浏览量:17426

声明:凡本网注明"来源:仪商网"的所有作品,版权均属于仪商网,未经本网授权不得转载、摘编使用。
经本网授权使用,并注明"来源:仪商网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源的作品,归原版权所有人所有。目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如有作品的内容、版权以及其它问题的,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
本网转载自其它媒体或授权刊载,如有作品内容、版权以及其它问题的,请联系我们。相关合作、投稿、转载授权等事宜,请联系本网。
QQ:2268148259、3050252122。


让制造业不缺测试测量工程师

最新发布
行业动态
技术方案
国际资讯
仪商专题
按分类浏览
Copyright © 2023- 861718.com All rights reserved 版权所有 ©广州德禄讯信息科技有限公司
本站转载或引用文章涉及版权问题请与我们联系。电话:020-34224268 传真: 020-34113782

粤公网安备 44010502000033号

粤ICP备16022018号-4