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    深圳市佳時通科技有限公司
    2021-02-03 09:37:49

    泰克示波器FFT進行頻譜分析儀

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    示波器被評為最常用的電子調試工具,因其強大的功能和通用性被廣泛的應用。但隨著電子技術的發展工程師測試的復雜程度大大提升,會面臨更快信號,更復雜的混合信號調試甚至很多信號的頻譜分析工作,很多工程師們認為示波器FFT進行頻譜分析不靠譜,有很多的缺點:

    示波器FFT分析是通過調整水平時基來改變RBW,波西觀測和頻譜分析兩者不可兼得。

    進行很小RBW的測試場景,需要增大水平時基,嚴重影響了示波器處理速度。操作方法不友好,無法直接設定頻譜分析的條件。只顯示滿屏信號的分析結果,無法在時域頻域同時獲得最優的信號呈現這些問題都越發讓工程師頭疼,難道真的要新買專業頻譜分析儀才能解決這些問題嗎?泰克示波器的MSO4系列的Spectrum View功能可以完美解決這些問題!基于TEK049創新平臺的SpectrumView頻譜分析功能,采用了數字下變頻技術,得到數字IQ信號后再進行FFT,從而保證了頻譜測試的靈活性和快捷性。圖1給出了信號采集和處理架構示意圖,模擬信號經過ADC轉換為數字信號后,時域和頻域是并行處理的,使得時域和頻域捕獲時間可以獨立設置。

    數字下變頻廣泛應用于無線通信系統中,包括數字IQ解調、低通濾波和樣點抽取 (或稱為重采樣) 等功能部分。數字IQ解調器的本振頻率與Spectrum View中設置的中心頻率相同,從而完成載波對消得到零中頻信號;低通濾波器用于濾除高階混頻產物,最后經過樣點抽取得到IQ信號。SpectrumView處理的是數字IQ信號,這也是相對于傳統FFT的一大特色。相對于原始采集信號,IQ信號攜帶的頻率要低很多,對IQ數據重采樣無需太高采樣率,大大降低了數據量,而捕獲時間 (Spectrum Time) 又不受影響,即使需要較低的RBW,仍然具有非常高的處理速度。為了便于理解,給出了對I/Q樣點重采樣的示例,假設重采樣率為原始采樣率的1/5,重采樣的過程就是從5個原始樣點中抽取一個樣點的過程,該過程并沒有改變相對時序關系,這意味著經過樣點抽取后,相同的樣點數目具有更大的Spectrum Time,從而實現高頻率分辨率。

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