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解说实时频谱分析仪的作业原理

什么是实时频谱分析仪?所谓实时频谱分析仪(实时频谱仪)就是指能实时显示信号在某一时刻的频率成分及相应幅度的分析仪。在实时频谱仪中具

什么是实时频谱剖析仪

所谓实时频谱剖析仪(实时频谱仪)便是指能实时显现信号在某一时刻的频率成分及相应起伏的剖析仪。

在实时频谱仪中详细又分为并联滤波器型和FFT(快速傅里叶变换)型两种。

1、并联滤波器型实时频谱仪(实时频谱剖析仪)

并联滤波器频谱剖析仪是一种真实的实时频谱剖析仪,其作业原理如下图:

被测信号通过带宽扩大后,由多路分配器分送至多个带通滤波器,每个滤波器从被测信号选出需求的频谱重量,经检波器检波后,送到各显现器并坚持显现。在规划和制造这种实时频谱剖析仪时,每个滤波器的中心频率调谐在频谱内的不同频率上,这就要求滤波器的带通很窄,滤波器的特性曲线挨近矩形,且各滤波器的带通频率规模要恰当堆叠。使频谱剖析仪可以掩盖整个频率规模,被测信号中任何一个频谱成分不被遗失,又能使被测信号中的不同频率成分在不同显现器上显现。这样各显现器上所指示的是被测信号在该时刻所具有的频谱散布状况。这种剖析仪的长处是一切的滤波器在一切的时刻内都和输入的被测信号衔接,可以瞬时检测和显现瞬变的不确认信号,且丈量速度快,动态规模宽和起伏丈量准确度高级,其缺陷是作业频率规模低,大约在100KHz,这是因为该剖析仪能显现的离散频谱的数目取决于滤波器的数目,而实时频谱剖析仪的分辨率带宽取决于滤波器的带宽,可以想象频率规模掩盖至100KHz,分辨率为1KHz的实时频谱剖析仪就需求100个滤波器和显现器,这说明该类实时频谱剖析仪的价格是十分贵重的,典型的并联滤波器实时频谱剖析仪采样32个滤波器来折中本钱和分辨率。

2、快速傅里叶变换(FFT)实时频谱剖析仪

快速傅里叶变换算法可以把某一个时刻的时刻函数f(t)转化成频率函数s(w),FFT实时频谱剖析仪的方框图如下图:

在FFT实时频谱剖析仪中,首先是时域对被测信号进行采样,通过高速A/D转化和快速傅里叶剖析核算后,不只可以确认起伏-频率函数,还可以确认确认相位-频率函数,然后取得被测信号的频率、起伏和相位信息,故可对非周期信号和瞬态信号进行频域剖析。

FFT实时频谱剖析仪的一个长处便是可以快速地捕获和剖析扫频式频谱仪不能捕获的瞬变的单次呈现的信号,另一个长处是能丈量起伏和相位。缺陷是FFT实时频谱剖析仪受A/D转化采样速率的约束,因为技能的快速开展,其A/D和采样速率都有很大提高,很多厂商也纷繁不断推出自己的实时频谱剖析仪;如:是德科技的RTSA系列实时频谱剖析仪、R&S的FSVR系列实时频谱剖析仪、TEK的RS系列实时频谱剖析仪、SignalHound便携式实时频谱剖析仪、安诺尼的手持式实时频谱剖析仪、迈克尼斯的手持式实时频谱剖析仪等等;实时带宽更是达到了200MHz。

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