瞬態(tài)信號的捕獲和分析

摘要：  本文首先歸納了瞬態(tài)信號對測試技術(shù)的要求，然后介紹作為第三代無線信號分析儀的實(shí)時(shí)頻譜分析儀，并闡述了泰克公司專門為瞬態(tài)信號的捕獲和分析提供的四合一解決方案。

關(guān)鍵詞:  DPX(數(shù)字熒光技術(shù))；FMT(頻率模板觸發(fā))；實(shí)時(shí)捕獲帶寬；動(dòng)態(tài)范圍

前言

由于軍事和通信領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展，RF 技術(shù)創(chuàng)新一直穩(wěn)定加速增長，直到今天這種增長仍在繼續(xù)。隨著RF信號在現(xiàn)代世界中變得無所不在，產(chǎn)生RF信號的設(shè)備之間的干擾問題也隨之增長。無線信號已經(jīng)從以前的穩(wěn)定、有規(guī)律、可以預(yù)知，向著無法預(yù)知、瞬變和越來越復(fù)雜的方向發(fā)展，這就對我們的測試提出了一個(gè)新的挑戰(zhàn)。 如何捕獲、分析這些瞬變的復(fù)雜無線信號變得越來越重要。

瞬態(tài)信號對測試技術(shù)的要求

瞬態(tài)信號特性概述

對于瞬態(tài)信號我們一般需要測試的參數(shù)包括：瞬態(tài)速度，即跳頻信號的速率或者是脈沖信號的寬度；瞬態(tài)方式，即瞬態(tài)信號是頻率瞬變還是幅度瞬變；瞬變規(guī)律，即跳頻的頻點(diǎn)、順序、駐留時(shí)間、或者瞬態(tài)信號的間隔、每秒鐘出現(xiàn)的次數(shù)等。

瞬態(tài)信號測試的技術(shù)基礎(chǔ)

*實(shí)時(shí)捕獲能力
傳統(tǒng)的掃頻式(超外差式)頻譜分析儀以一定步長掃描整個(gè)頻段，由于掃描整個(gè)頻段需要一段時(shí)間，通常會漏掉在當(dāng)前掃描頻段之外發(fā)生的重要瞬態(tài)事件。對于瞬態(tài)信號來說，必須具備實(shí)時(shí)捕獲能力，即能在所關(guān)心的頻段內(nèi)一次性的捕獲頻段內(nèi)的所有信號。

*實(shí)時(shí)帶寬
針對實(shí)時(shí)捕獲能力提出了一個(gè)實(shí)時(shí)帶寬的問題，即一次性捕獲的帶寬。由于各種技術(shù)的限制，任何一種儀器都不可能在無限的寬帶內(nèi)實(shí)時(shí)捕獲信號，總是有一個(gè)帶寬限制，即實(shí)時(shí)帶寬。

*動(dòng)態(tài)范圍
動(dòng)態(tài)范圍指在儀表中同時(shí)顯示大信號和小信號的能力。如在無線電監(jiān)測中，往往存在一個(gè)強(qiáng)的正常的信號，而干擾信號往往是比較弱的，這就要求儀表有比較大的動(dòng)態(tài)范圍才能同時(shí)觀察大的正常信號和小的干擾信號。動(dòng)態(tài)范圍和實(shí)時(shí)帶寬是一對互相制約的因素。

*時(shí)間分辨率
由于瞬態(tài)信號是隨時(shí)間變化的信號，變化往往非常快，這就要求測試儀表能夠提供高的時(shí)間分辨率，捕獲信號所有的變化，實(shí)時(shí)測試信號的變化情況。

*高速采樣速率
決定儀表時(shí)間分辨率的關(guān)鍵因素是儀表的采樣速率。當(dāng)我們測試一個(gè)脈沖信號時(shí)，脈沖信號出現(xiàn)的時(shí)間(脈寬)是非常短的，一般是微秒級，有時(shí)甚至是納秒級，假設(shè)是10ms，那么儀表的采樣率至少是1/10ms=0.1MSample/s。一般儀表在計(jì)算時(shí)往往要取一組采樣點(diǎn)來計(jì)算，考慮到頻率精度，假如取1000 個(gè)點(diǎn)，則0.1M