是德频谱仪在无线应用中进行实时测量
Keysight PXA 和 MXA X 系列信号分析仪提供实时功能,可以连续处理 40 至 160 MHz 射频带宽内的所有样本。因此,它们可以无间隙地进行分析和触发,不会错过信号特性。实时分析作为 MXA 和 PXA 的选件或更新提供。
无线应用中最常见的实时(无间隙)分析类型是连续的功率频谱测量和时间捕获,并可在回放捕获结果时进行灵活的后期处理。连续频谱测量是实时频谱分析仪(RTSA)的特殊功能,而捕获/回放操作通常是由矢量信号分析仪(VSA)完成。RTSA 的连续功率频谱测量一般有两种方式:
生成密度或频谱图等频谱显示
根据模板测试频谱结果,生成频率模板触发
另外一种非常重要但较不起眼的测量是实时标量测量,它测量的是瞬时通道振幅或幅度,其中的“通道”由分析仪的数字化扫宽定义。幅度测量以两种方式提供。Keysight RTSA 提供功率与时间(PVT)测量,而 Keysight VSA 提供基于幅度的无间隙触发功能,并以幅度迹线显示测量结果。
如前所述,Keysight PXA 和 MXA X 系列射频分析仪使用相同的硬件平台,能够执行 RTSA、矢量信号分析和传统的扫描频谱分析。
所有这些测量在无线应用中是非常有用的,我们将会在接下来的章节中说明。表中汇总介绍了各种类型的工具,以及它们在无线应用中进行实时分析的优势和限制。
示捷变信号和复杂的信号环境
随着信号越来越捷变、信号环境日益复杂,在单个屏幕上显示大量测量数据也变得越来越实用。在现代射频应用中,最常见的实时测量结果可以用密度、直方图或累积的历史迹线或频谱图描述。
新的显示充分利用了 RTSA 的高速数字信号处理能力,每秒钟生成数千个频谱 — 远远超过了肉眼所能分辨的数目。在此情况下,可通过收集统计数据和显示特殊测量值(例如在特定频率上的特定幅度)出现的频次,得到信息量最大的显示界面。
测量结果直方图(图 1)是经过强化的频谱测量结果,可显示发生频次。它不只是一个可视化工具,还可量化测量发生频次(通常用 % 表示),并通过游标读取在任意频率/ 幅度点上发生的频次。这些显示界面使用颜色或迹线亮度进行编码,并可添加余辉 功能,使显示的旧数据逐渐变暗,让用户集中注意力查看较新的事件。工程师能够查看并关注偶发事件或瞬态,并把它们与其他特性区分开来。通过改变余辉和颜色加权值或方案,可以将特定特性突出显示出来,从而快速和全面地评测频段的频谱占用率。
借助 RTSA 的快速、无间隙处理能力,从密度或直方图显示界面也能轻松地找出罕见 或意外的信号或信号特性。尽管单个显示界面能够揭示具有超低占空比的信号,但它无法揭示信号计时或特定的信号特性。当信号计时十分重要时,密度显示界面的频率 (颜色)编码可以转换为频谱图显示界面的时间编码(Y 轴)。在 RTSA 中,频谱图显示界面由垂直层叠的迹线组成,每个迹线都是一条直线,表示一次频谱显示更新。每个迹线或频谱显示更新线的信号功率与频率关系都已编码或映射到颜色。图 2 清晰地显示了信号功率谱与时间的关系。
清晰了解信号特性和信号环境,对许多无线应用都有好处。密度和频谱图测量组合可提供完整的视图。大多数频谱图可与直线或“切片”游标功能搭配使用,该游标功能通过水平显示线来选择频谱图缓冲区内的单个迹线,并显示特定时间点的频谱。注意:每个谱线通常表示多个乃至成千上万个频谱结果。在 Keysight PXA 和 MXA 信号分析仪中,默认设置是大约 300,000 个频谱/秒除以 30 ms 显示更新速率,即每个谱线上产生大约 10,000 个频谱。根据分析仪的显示检波器设置(一般是峰值或平均值),把单个频谱编译到一个显示更新或谱线中。VSA 中创建频谱图显示界面的方式略有不同,特别是在时间捕获/回放操作方面。
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