使用超外差式頻譜分析儀對TDMA脈沖信號進(jìn)行頻譜測試

對于無線電信號來說，頻域測量是非常重要的。而頻域測量的前提則是我們要能夠獲得完整的信號頻譜，因?yàn)橹挥性诖嘶A(chǔ)上才能進(jìn)行各種參數(shù)的測量。

那么利用超外差式頻譜分析儀怎么才能夠?qū)DMA信號的頻譜進(jìn)行準(zhǔn)確測量呢？

2 如何對超外差式頻譜分析儀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置從而準(zhǔn)確測量TDMA信號

從以上分析來看，產(chǎn)生問題的根本原因是超外差式頻譜分析儀的實(shí)時(shí)性較差，在有限的脈沖出現(xiàn)的時(shí)間內(nèi)能夠完成的掃描寬度遠(yuǎn)小于整個(gè)信號的帶寬，不能夠完成對整個(gè)PHS信號頻譜的掃描，更談不上對PHS信號在頻域進(jìn)一步測量了。

但是，超外差式頻譜分析儀實(shí)時(shí)性差的缺點(diǎn)是由其固有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理所造成的，我們沒有任何可行的辦法來對其加以改善。那么超外差式頻譜分析儀對于TDMA信號就真的束手無策嗎？

2.1 優(yōu)化設(shè)置的理論分析

我們可以從另外一個(gè)角度來分析這個(gè)問題。超外差式頻譜分析儀在每一個(gè)PHS脈沖出現(xiàn)的0.625ms時(shí)間段內(nèi)只能夠進(jìn)行跨度為56.8kHz的掃描，這是我們無法改變的事實(shí)。但是，如果我們能夠控制超外差式頻譜分析儀的掃描過程，如在PHS脈沖信號出現(xiàn)的0.625ms的時(shí)間段內(nèi)允許超外差式頻譜分析儀進(jìn)行掃描，而在PHS信號不出現(xiàn)的7×0.625ms的時(shí)間段內(nèi)控制頻譜分析儀停止掃描。然后在下一個(gè)PHS脈沖出現(xiàn)的0.625ms內(nèi)令頻譜分析儀繼續(xù)掃描，再在隨后的7×0.625ms內(nèi)令頻譜分析儀停止掃描。如此重復(fù)多次，通過對多個(gè)PHS脈沖信號的測量，頻譜分析儀可以得到許多分頻段的頻譜軌跡，再將這些頻譜軌跡加以拼接便可得到一個(gè)完整的PHS信號的頻譜。通過這種方法，我們可以達(dá)到對PHS信號頻譜測量的目的。

2.2 優(yōu)化設(shè)置的具體實(shí)施

那么如何對超外差式頻譜分析儀的掃描進(jìn)行控制呢？

方法一，利用頻譜分析儀的中頻(IF)觸發(fā)方式，配合時(shí)域選通(Gate)功能使用。

當(dāng)選定中頻觸發(fā)方式時(shí)，超外差式頻譜分析儀會在第一級混頻器之后進(jìn)行電平檢測。當(dāng)?shù)竭_(dá)第一級中頻的信號功率超過-15dBm（常用值）時(shí)，本振控制信號就會被觸發(fā)，頻譜分析儀開始進(jìn)行調(diào)諧掃描。所以每當(dāng)TDMA脈沖信號出現(xiàn)時(shí)，其信號功率會隨上升沿逐漸上升而使得到達(dá)第一級中頻的信號功率達(dá)到觸發(fā)門限，這時(shí)頻譜分析儀的掃描就會被觸發(fā)而向前掃描；而當(dāng)TDMA脈沖信號功率逐漸下降使得到達(dá)第一級中頻的信號功率低于觸發(fā)門限時(shí)，頻譜分析儀的掃描會因觸發(fā)無效而停止向前掃描；這樣通過多個(gè)幀周期被多個(gè)脈沖信號觸發(fā)掃描，頻譜分析儀可以得到TDMA信號的完整頻譜軌跡，如圖6所示。

方法二，利用頻譜儀的外部(External)觸發(fā)，配合時(shí)域選通(Gate)功能使用。

通常在測試TDMA設(shè)備時(shí)，被測設(shè)備能夠輸出幀同步信號，如對PHS信號而言的5ms幀同步信號。此時(shí)，頻譜分析儀可設(shè)置為外部觸發(fā)，在時(shí)域選通功能中設(shè)置相應(yīng)的觸發(fā)時(shí)延以及觸發(fā)時(shí)間長度，使得觸發(fā)的時(shí)間段正好是TDMA脈沖信號出現(xiàn)的時(shí)隙。這樣通過外部幀同步信號的觸發(fā)，頻譜分析儀可以重復(fù)測試多個(gè)周期中出現(xiàn)的TDMA脈沖信號，得到整個(gè)脈沖的頻譜，如圖7所示。

圖6 利用頻譜分析儀的中頻觸發(fā)所獲得的PHS脈沖信號的完整頻譜圖

圖7 利用頻譜分析儀的外部觸發(fā)所獲得的PHS脈沖信號的完整頻譜圖

3 總結(jié)

應(yīng)用上述方法，我們通過對超外差式頻譜分析儀的優(yōu)化設(shè)置，可克服其固有的實(shí)時(shí)性差的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對常見的一些TDMA脈沖信號頻譜的完整測量。在獲得完整的TDMA信號頻譜的基礎(chǔ)上，我們可以利用頻譜分析儀的各種測量功能完成頻域下的不同測量任務(wù)。