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      公司動態(tài)

      頻譜分析儀原理

      閱讀:290          發(fā)布時間:2017-3-29

      頻譜分析儀是研究電信號頻譜結構的儀器,用于信號失真度、調制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調失真等

       

        頻譜分析儀

      信號參數的測量,可用以測量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數,是一種多用途的電子測量儀器。它又可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等?,F代頻譜分析儀能以模擬方式或數字方式顯示分析結果,能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無線電頻段的電信號。儀器內部若采用數字電路和微處理器,具有存儲和運算功能;配置標準接口,就容易構成自動測試系統(tǒng)。

      矢量儀器。

      現代頻譜分析儀

      基于快速傅里葉變換(FFT)的現代頻譜分析儀,通過傅里葉運算將被測信號分解成分立的頻率分量,達到與傳統(tǒng)頻譜分析儀同樣的結果,。這種新型的頻譜分析儀采用數字方法直接由模擬/數字轉換器(ADC)對輸入信號取樣,再經FFT處理后獲得頻譜分布圖?!?/span>

      在這種頻譜分析儀中,為獲得良好的儀器線性度和高分辨率,對信號進行數據采集時 ADC的取樣率zui少等于輸入信號zui高頻率的兩倍,亦即頻率上限是100MHz的實時頻譜分析儀需要ADC有200MS/S的取樣率。

      目前半導體工藝水平可制成分辨率8位和取樣率4GS/S的ADC或者分辨率12位和取樣率800MS/S的ADC,亦即,原理上儀器可達到2GHz的帶寬,為了擴展頻率上限,可在ADC前端增加下變頻器,本振采用數字調諧振蕩器。這種混合式的頻譜分析儀可擴展到幾GHz以下的頻段使用。

      FFT的性能用取樣點數和取樣率來表征,例如用100KS/S的取樣率對輸入信號取樣1024點,則zui高輸入頻率是50KHz和分辨率是50Hz。如果取樣點數為2048點,則分辨率提高到25Hz。由此可知,zui高輸人頻率取決于取樣率,分辨率取決于取樣點數。FFT運算時間與取樣,點數成對數關系,頻譜分析儀需要高頻率、高分辨率和高速運算時,要選用高速的FFT硬件,或者相應的數字信號處理器(DSP)芯片。例如,10MHz輸入頻率的1024點的運算時間80μs,而10KHz的1024點的運算時間變?yōu)?4ms,1KHz的1024點的運算時間增加至640ms。當運算時間超過200ms時,屏幕的反應變慢,不適于眼睛的觀察,補救辦法是減少取樣點數,使運算時間降低至200ms以下。

       

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