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如何使用信号与频谱分析仪来测量信号失真?

发布日期:2021-06-22    

1.频率分析仪简介

        实际上,它们都是指频谱分析仪,它是一种检查电信号频谱结构的工具。用于测量信号失真、调制、频谱纯度、频率稳定性和互调失真。    

2.使用频谱分析仪的注意事项      

        (1)信号输入大小的调整

        如果频谱分析仪的输入过高,频谱分析仪会产生非线性失真,测试结果会因失真而产生误差;如果信号电平过低,可能会被分析仪的噪声所覆盖,无法正确测量信号,从而减小测量的动态范围。因此,在使用后必须清楚了解信号的输入范围,正确选择输入衰减
        
        输入射频信号时,请注意电缆特性阻抗与仪器输入阻抗的匹配,否则信号失配会造成衰减和测量误差。在有线电视系统之中,电缆的特性阻抗通常为75Ω, 分析仪的输入阻抗通常在50%之内Ω 至75Ω 在他们间选择。因此,正确选择分析仪的输入阻抗以减小测量误差        

        (2)选择分辨率带宽

        在频谱分析仪之中,频率分辨率是一个非常重要的概念。它由之中频滤波器的带宽决定。这个带宽决定了仪器的分辨率带宽bwres。如果滤波器的带宽为100Hz,则谱线的频率为100Hz。如果在滤波器的带宽频率范围之内出现两条谱线,则不可能检测出这两条谱线是不同的频率分量,但无论有多少条谱线,都会测量出频率范围之内的能量。因此,对于两条密切相关的谱线,分辨率取决于滤波器的宽度。
        
        在实际测量过程之中,应正确选择频率分辨率带宽,既不能将不必要的信号混入测量信号之中,频谱分析仪之中信号检测器。
        
        信号检测器的选择包括峰值检测和采样检测,其中峰值检测是一种常见的类型。中频滤波器的输出连接到检测器,检测器产生与之中频级输出的交流信号电平成比例的直流电平。我们可以根据不同的信号测量指标选择不同的检测方法,如测量信号电平时的峰值检测和测量噪声时的采样检测。

      (3)频谱分析仪之中垂直标度

        的选择,由于信号电平变化较大,通常采用对数标度。检测器后面有一个对数放大器,它根据对数函数对信号电平进行压缩,即对于输入电平幅值V,输出电压幅值为LGV,可以大大减小检测器检测到的信号电平变化,同时,以分贝为单位的对数垂直刻度将根据用户进行校准。另外,线性垂直尺度可以根据不同的信号选择,它所代表的信号范围很小

     (4)视频滤波器带宽的选择

        视频滤波器是低通滤波器,它可以减少探测器输出的噪声变化,显示一些被掩蔽的接近背景噪声的信号。如果要测量噪声,视频滤波器也可以帮助稳定测量
        
        使用宽带视频滤波器时,噪声波动较大。当使用窄带视频滤波器时,波动会大大减小。两种噪声的平均值相同,但噪声波动不同。因此,我们可以根据测试信号的类型来选择视频滤波器的带宽。例如,当测试信号只是噪声信号时,窄带视频滤波器可以平滑这些噪声信号的波动。如果选择宽带视频滤波器,会受到噪声的影响,从而影响测量精度。

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