超越傳統(tǒng)的頻譜分析

關(guān)鍵字：頻譜分析

引言

傳統(tǒng)的頻譜分析儀是標量測量設備，主要顯示標量值(信號幅值)隨頻率變化曲線圖。最常見的測量就是對頻譜組成部分(例如諧波、互調(diào)和雜散信號)的信號功率和頻率的測量。功率與頻率的比值可以根據(jù)分辨率帶寬(RBW)進行積分或修正，以產(chǎn)生噪聲功率(和相位噪聲)、頻帶功率、相鄰信道功率和占用帶寬。

頻譜分析儀也可以用于測量時域或調(diào)制域特征。測量這些特性的最簡單方法就是停止頻譜分析儀的頻率掃描(例如將測量寬度設置為0 Hz)，并設置適當?shù)闹行念l率和RBW寬度，使其足以包含感興趣的信號。此時，分析儀的X軸以時間為單位，該“零掃寬”測量跡線結(jié)果為射頻信號的包絡，即射頻信號的AM解調(diào)測量結(jié)果或觸發(fā)脈沖功率信息。通過使用類似設置并偏置分析儀的中心頻率，可使感興趣的信號處于RBW濾波器的裙邊之上，可以進行FM解調(diào)測量。這些技術(shù)通常很有效，但是可能非常麻煩(例如設置和解釋過程很復雜)、不精確，且靈活性受到限制。

因此，為了滿足現(xiàn)代通信系統(tǒng)的要求，需要一種更好的綜合信號分析方法。使用這種新的綜合分析方法，分析儀表既可以作為高性能頻譜分析儀解決方案，提供簡單易用的用戶界面；同時可以根據(jù)設計者的需求，輕松快速地轉(zhuǎn)換成功能全面的矢量信號分析儀。

發(fā)展趨勢

當前的許多信號都是通過射頻脈沖調(diào)制的或經(jīng)過復雜調(diào)制的信號，在過去15至20年的時間里，隨著數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，這一趨勢也越來越明顯。信號分析儀也隨之呈現(xiàn)相應的發(fā)展趨勢：

矢量信號分析儀(VSA)問世并快速發(fā)展。它將時域和頻域能力以及完整的根據(jù)時間選擇(例如時間門概念)頻譜分析功能集于一身。

用矢量信號分析儀進行通用和特定格式(特定標準)的數(shù)字調(diào)制分析。VSA是進行此類分析的理想平臺。

在通用頻譜分析儀中，以選裝軟件的方式添加特定標準的數(shù)字調(diào)制分析。

雖然VSA是分析現(xiàn)代信號的理想工具，但是其操作步驟比傳統(tǒng)的頻譜分析儀更加復雜。特別是在進行傳統(tǒng)頻譜測量的時候，VSA新增加的能力可能增加操作的新增加的能力可能增加操作的復雜程度。當用戶需求僅限于進行基本的頻譜分析和基于標準的解調(diào)時，上述最后一種趨勢提供了一種良好的解決方案。

全新解決方案

對于現(xiàn)代信號分析應用來說，新型Agilent MXA信號分析儀是眾多可選方案的基礎(chǔ)。這款新型信號分析儀可以配置成傳統(tǒng)的頻譜分析儀，具有射頻工程師期待的易用性和頻譜分析儀應該具有的全部性能。對于需要全方位矢量信號分析的應用來說，MXA信號分析儀的用戶通過選裝內(nèi)置的Agilent89600矢量信號分析軟件將其立刻轉(zhuǎn)變成為一臺矢量信號分析儀。該應用提供了完整的矢量分析能力，包括對頻譜、占用帶寬、CCDF和信號功率進行靈活的時間選通測量(見圖1)。

安捷倫的89600 VSA軟件提供對模擬信號AM/FM/PM的精確解調(diào)，同時提供對各種通用數(shù)字調(diào)制信號和特定標準信號進行調(diào)制分析的選件。

對于基于標準的數(shù)字調(diào)制應用(例如W-CDMA或WiMAX-mobile OFDMA)中的設計驗證等任務，Agilent MXA提供了內(nèi)置的測量應用。這些基于標準的測量功能使用戶可以輕松設置和測量該標準中重要的指標參數(shù)，是89600 VSA軟件全面矢量信號分析的一種更簡單的替代方案。這些快速、簡單的模式(或應用)更改使工程師可以優(yōu)化測量功能并輕松使用。它還使他們能夠快速配置信號分析儀，以滿足可能遇到的信號分析的要求。圖2顯示了用于在測量模式之間轉(zhuǎn)換的MXA信號分析儀的顯示畫面。

結(jié)語

安捷倫新型MXA信號分析儀提供了一種新的綜合方法，在當前的傳統(tǒng)頻譜分析中添加矢量信號分析和數(shù)字解調(diào)功能。這樣，它將幫助行業(yè)進一步發(fā)展，不再將頻譜分析和矢量解調(diào)作為兩個獨立的任務，使設計者能夠在日常工作過程中同時高效地完成這兩種任務。