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"Spectrum View, la herramienta de análisis de frecuencia en osciloscopio" introduce principalmente las características de Spectrum View. Este artículo se centra en la arquitectura de la vista del espectro y el contenido básico relacionado con FFT, incluyendo la tecnología digital de conversión hacia abajo (DDC), el efecto de fuga del espectro, la ventana de tiempo, etc.
Conversión digital hacia abajo (DDC)
La función de análisis del espectro de la vista espectral basada en la Plataforma de innovación tek049 / tek061, después de obtener la señal digital de CI, utiliza la tecnología digital de conversión descendente para llevar a cabo FFT, garantizando así la flexibilidad y velocidad de la prueba del espectro. La figura 1 muestra un Diagram a esquemático de la arquitectura de adquisición y procesamiento de señales. Las señales analógicas se transforman en señales digitales por ADC y se procesan simultáneamente en el dominio de tiempo y frecuencia, por lo que el tiempo de adquisición en el dominio de tiempo y frecuencia se puede establecer independientemente.
La conversión digital hacia abajo se utiliza ampliamente en los sistemas de comunicación inalámbrica. El proceso de conversión hacia abajo se muestra en la figura 2, Incluyendo demodulación digital de Ci, Filtro de paso bajo, and sample decimation (or resampling). Frecuencia del Oscilador local digital Demodulador de Ci La misma frecuencia central que se establece en la vista de espectro, Por lo tanto, se completa la cancelación del portador y se obtiene la señal de frecuencia intermedia cero. Filtro de paso bajo para filtrar Mezcla de productos de alto orden, Por último, la señal de CI se obtiene mediante la extracción de muestras. .
Spectrum View procesa señales digitales de CI, que es una característica principal en comparación con FFT tradicional. En comparación con la señal de adquisición original, la señal de CI lleva una frecuencia mucho menor. El resampling de los datos de CI no requiere una alta tasa de muestreo, lo que reducirá en gran medida la cantidad de datos y no afectará al tiempo de captura (tiempo espectral), incluso si se requiere un rbw más bajo. Todavía tiene una velocidad de procesamiento muy alta.
Para facilitar la comprensión, La figura 3 muestra un ejemplo de resampling Muestra I / Q. Supongamos que la tasa de muestreo es de 1/5 de la tasa de muestreo original, El proceso de re - muestreo consiste en extraer una muestra de cinco muestras originales. Proceso, Este proceso no cambia la relación de tiempo relativo, Después de la extracción de la muestra, El mismo número de muestras tiene un mayor tiempo espectral, Para lograr una alta resolución de frecuencia.
Fuga espectral
La transformación FFT se realiza bajo ciertas suposiciones, es decir, la señal procesada se considera periódica. La figura 4 muestra una forma de onda de muestra de una señal sinusoidal. Si FFT se ejecuta en el marco 1, el período se prolonga. Obviamente, la discontinuidad de la muestra se producirá cuando el período se prolongue. La discontinuidad de la muestra es equivalente a la discontinuidad de la fase, lo que dará lugar a la generación de componentes de frecuencia adicionales. Este fenómeno se llama fuga del espectro.
Las fugas del espectro generan componentes de frecuencia que no están incluidos en la señal original. Como se muestra en la figura 5, la frecuencia de la señal sólo debe estar en la línea punteada, pero debido a que la muestra no es continua, muchos puntos de frecuencia se generan después de FFT, como se muestra en la figura. Las fugas del espectro pueden interferir con las pruebas, especialmente cuando se observan señales pequeñas, y los componentes más fuertes de las fugas del espectro pueden abrumar las señales más débiles.
Si se puede eliminar la discontinuidad de la muestra, se puede eliminar la fuga espectral. Para lograr esto, es necesario introducir una ventana de tiempo (ventana), que contiene el mismo número de muestras que la señal, el valor de la muestra en ambos extremos es generalmente 0. Antes de FFT, la ventana de tiempo se multiplica por la forma de onda, y la continuidad de los puntos de muestreo se puede Garantizar después de un período prolongado.
