頻譜分析儀采用的技術(shù)方法
頻譜分析儀,其主要作用是針對各式各樣的調(diào)制信號、調(diào)幅、調(diào)頻等頻譜進行一個觀察,從而實現(xiàn)調(diào)制度及調(diào)制質(zhì)量的勘察。不僅如此,頻譜分析儀還能測量各種信號源當中的單邊帶相位噪聲,檢查信號當中的諧波失真情況,監(jiān)視某段頻率范圍內(nèi)的無線信號分別情況等等。
現(xiàn)代頻譜分析儀已經(jīng)得到許多綜合利用,從研究開發(fā)到生產(chǎn)制造,到現(xiàn)場維護。新型頻譜分析儀已經(jīng)改名叫信號分析儀,已經(jīng)成為具有重要價值的實驗室儀器,能夠快速觀察大的頻譜寬度,然后迅速移近放大來觀察信號細節(jié)已受到工程師的高度重視。在制造領域,測量速度結(jié)合通過計算機來存取數(shù)據(jù)的能力,可以快速,精確和重復地完成一些極其復雜的測量。
市場上有各種各樣的信號/頻譜分析儀,并采用各種各樣的方法和技術(shù),主要有兩種技術(shù)方法可完成信號頻域測量(統(tǒng)稱為頻譜分析)。
1.FFT分析儀
用數(shù)值計算的方法處理一定時間周期的信號,可提供頻率、幅度和相位信息。這種儀器同樣能分析周期和非周期信號。主要是模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)將頻譜分析儀端口輸入的時域信號轉(zhuǎn)換為使用快速傅立葉變換(FFT)的頻域數(shù)據(jù)。
在FFT分析儀中利用數(shù)字混頻器可以為頻變分析提供頻帶選擇
FFT的特點是速度快,精度高,但其分析頻率帶寬受ADC采樣速率限制,適合分析窄帶寬信號。
2.掃頻式頻譜分析儀
掃頻超外差式頻譜分析儀的簡化框圖
可分析穩(wěn)定和周期變化信號,可提供信號幅度和頻率信息,適合于寬頻帶快速掃描測試,廣泛用于射頻和微波領域。通常指工作在幾千兆赫到幾十千兆赫的頻譜分析儀,使用外差式結(jié)構(gòu),在數(shù)字轉(zhuǎn)換和處理之前對高頻率信號進行降頻轉(zhuǎn)換。還有使用直接數(shù)字轉(zhuǎn)換,或數(shù)字中頻,將射頻/微波信號直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)進行處理。轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號處理電子設備的復雜性和能力直接影響到頻譜分析儀的帶寬、速度和其他性能因素。
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