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简谈频谱分析仪

  • 浏览次数:6779次
  • 颁布功夫:2015/9/25 16:26:49
  • 作者:ljl_yinhe

信号的描述

  通常对一个信号特点的描述,,,, ,能够在时域,,,, ,频域和调造域三个域内进杏祝。。。。信号的功夫和幅度组成时域,,,, ,频率和幅度组成频域,,,, ,功夫和频率组成调造域。。。。。

时域、频域、调造域

  图1 时域、频域、调造域

信号的观测

  在时域中对信号进行观测,,,, ,使用的仪器是示波器,,,, ,它能够获得信号的时域波形,,,, ,并且可能很直观地在屏幕上展示出信号在功夫轴上的各类时域个性;;;;;;;;在频域测试当选取的仪器则是频谱分析仪,,,, ,它的根基职能是丈量信号的幅度和频率响应。。。。。有些丈量场所必要获得信号的频率、幅度、相位以及网络等信息,,,, ,这时就是在调造域内进行的丈量,,,, ,通常用到的丈量仪器是矢量网络分析仪。。。。。

信号的频谱分析

  对于一个电信号的钻研,,,, ,我们能够分析它随功夫变动的个性,,,, ,也能够由它所蕴含的频率分量(即频谱散布)来描述,,,, ,对信号进行频谱分析,,,, ,能够得到信号的频率结构,,,, ,相识信号的频率成分或系统的特点。。。。。频谱分析是揭示信号特点的沉要步骤,,,, ,也是处置信号的沉要伎俩。。。。。

信号的频谱分析

  图2信号的频谱分析

频谱分析仪的过程

  频谱分析仪作为信号频域丈量的重要工具,,,, ,它能自动分析电信号并在整个频谱上显示出全数频率分量情况,,,, ,以及各频率成分之间的相对强弱关系(各频率成分的幅值),,,, ,其发展也经历了从传统的模拟式到现代的数字式。。。。。

01传统频谱分析仪

  早期的频谱分析仪,,,, ,是基于模拟信号处置的,,,, ,前端电路是一系列带宽一样,,,, ,但中心频率以带宽为步进等差递增的带通滤波器,,,, ,被测信号通过带通滤波器滤波后,,,, ,再别离通过各频率检波器检波,,,, ,得出各频率成分的大幼。。。。,, ,最后再通过显示屏显示出来。。。。。

传统频谱分析仪道理示意图

  图3传统频谱分析仪道理示意图

  将选取这种方式实现的频谱分析仪称为带通滤波器频谱分析仪,,,, ,其最大利益是动态响应能强,,,, ,能迅速跟踪信号频谱随功夫的变动,,,, ,但其最大的弊端是:1、频率分辨率低;;;;;;;;2、必要大量的滤波器;;;;;;;;3、仪器不变性不高。。。。。为了保障分析仪的频率分辨率,,,, ,必要使用通频带很窄的滤波器,,,, ,所需窄带滤波器的数量随着丈量频率领域增大及频率分辨率的提高而增长,,,, ,并且由于模拟滤波器中心频率会随功夫、环境温度“漂移”,,,, ,因而造作高不变度、高精度的的这衷斓谱分析仪比力难题。。。。。

02现代频谱分析仪

  随着数字电路的发展,,,, ,数字信号处置技术的成熟,,,, ,利用微处置器对信号进行处置已成为通用的步骤。。。。。

  现代频谱分析仪通常的架构是选取FPGA+DSP的方式,,,, ,首吓咨PFGA节造模数转换芯片(ADC)进行高速采样,,,, ,将模拟信号转换为数字信号,,,, ,而后通过DSP对数据进行嘎凤叶变换成频域信号获得频谱信息。。。。。这衷斓谱分析仪为获得真实的信息并且不失真,,,, ,对被测信号进行数据采集时 ADC的采样频率至少蹬宗输入信号最高频率的两倍。。。。。


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