圖1.3.1說明了實(shí)時(shí)頻譜分析儀的結(jié)構(gòu)框圖，由輸入衰減器、低通濾波器、本振、下變頻器構(gòu)成的可調(diào)諧RF前端，把輸入信號(hào)下變頻到固定中頻(IF),固定中頻的頻率與儀表的最大實(shí)時(shí)帶寬有關(guān)。中頻信號(hào)通過ADC對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，然后傳送到DSP進(jìn)行處理，對(duì)于信號(hào)的處理的時(shí)間長(zhǎng)度小于信號(hào)的采集長(zhǎng)度時(shí)，就能完成對(duì)信號(hào)的連續(xù)采集和連續(xù)處理和顯示，這就是所謂的實(shí)時(shí)處理。實(shí)時(shí)頻譜分析儀提高了處理速度并增加了實(shí)時(shí)觸發(fā)、無縫信號(hào)捕獲和時(shí)間相關(guān)多域分析功能。
圖1.3.2是對(duì)實(shí)時(shí)頻譜分析儀完成頻譜處理過程的直觀說明，實(shí)時(shí)頻譜分析儀采用FFT完成頻譜測(cè)試，所以實(shí)時(shí)頻譜分析或處理都是在一定的頻率帶寬內(nèi)來完成的，實(shí)時(shí)分析帶寬是實(shí)時(shí)頻譜分析儀重要的技術(shù)指標(biāo)。
(a) 實(shí)時(shí)頻譜分析儀處理過程說明
(b) 實(shí)時(shí)處理
(c) 非實(shí)時(shí)處理
圖1.3.2實(shí)時(shí)處理和非實(shí)時(shí)處理
實(shí)時(shí)頻譜分析儀處理被測(cè)信號(hào)時(shí)，通過數(shù)字化采集實(shí)時(shí)傳輸，很容易將時(shí)間連續(xù)的樣點(diǎn)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，實(shí)時(shí)頻譜分析儀的結(jié)構(gòu)能夠無縫地捕獲沒有時(shí)間間隔的輸入信號(hào)，這是傳統(tǒng)掃頻頻譜分析儀不具備的技術(shù)功能。
在實(shí)際的應(yīng)用領(lǐng)域，技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了這幾種頻譜處理技術(shù)的融合?，F(xiàn)在先進(jìn)的信號(hào)分析儀同時(shí)具備這幾種信號(hào)處理功能，即會(huì)同時(shí)包含掃頻頻譜分析功能、矢量信號(hào)分析功能和實(shí)時(shí)頻譜分析功能，通過不同的選件或者應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)這幾種信號(hào)處理功能。需要根據(jù)需求，價(jià)格等因素進(jìn)行儀表配置。在應(yīng)用時(shí)，根據(jù)不同的被測(cè)信號(hào)，來選
擇不同的信號(hào)處理方法，表1列出了各種信號(hào)頻譜測(cè)試技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)和適用對(duì)象。
表1各種信號(hào)頻譜測(cè)試技術(shù)的說明：
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頻譜測(cè)試技術(shù) |
技術(shù)特點(diǎn) |
適用對(duì)象 |
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掃頻頻譜分析 |
1. 快速完成寬頻帶的頻譜測(cè)試，進(jìn)行信號(hào)搜索，諧波測(cè)試等 2. 可以模擬實(shí)現(xiàn)，也可數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)，技術(shù)成熟，儀表價(jià)格便宜 |
1. 穩(wěn)定的連續(xù)信號(hào)； 2. 周期出現(xiàn)的信號(hào) |
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矢量信號(hào)分析 |
1. 數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)，通過FFT完成信號(hào)頻譜測(cè)試，同時(shí)提供信號(hào)的時(shí)域和頻域信息；分析帶寬受信號(hào)采樣率限制； 2. 通常FFT運(yùn)算由軟件完成，測(cè)試速度較慢； 3. 具備完整的信號(hào)解調(diào)分析功能，對(duì)采樣的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)分析，得到信號(hào)的調(diào)制精度參數(shù)； 4. 對(duì)信號(hào)進(jìn)行記錄和存儲(chǔ) |
1. 各種穩(wěn)定的復(fù)雜調(diào)制信號(hào)； 2. 信號(hào)形式為穩(wěn)定信號(hào)或周期出現(xiàn)信號(hào) |
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實(shí)時(shí)頻譜分析 |
1. 數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)，通過FFT完成信號(hào)頻譜測(cè)試，同時(shí)提供信號(hào)的時(shí)域和頻域信息；分析帶寬受信號(hào)采樣率限制； 2. 通常FFT運(yùn)算由硬件完成，測(cè)試速度很快；信號(hào)處理死區(qū)小； 3. 具備完整的信號(hào)觸發(fā)功能，在復(fù)雜信號(hào)背景中進(jìn)行信號(hào)提取和確定； 4. 在觸發(fā)控制下，進(jìn)行信號(hào)的解調(diào)、記錄存儲(chǔ)等功能 |
1. 突發(fā)的不規(guī)則信號(hào)； 2. 瞬態(tài)出現(xiàn)的單次信號(hào) |
