Substrato IC - "Spectrum View, uno strumento di analisi del dominio di frequenza su oscilloscopio" introduce principalmente

"Spectrum View, uno strumento di analisi del dominio di frequenza su oscilloscopio" introduce principalmente le caratteristiche di Spectrum View. Questo articolo si concentrerà sull'architettura di Spectrum View e sui contenuti di base relativi alla FFT, tra cui la tecnologia di conversione digitale giù (DDC), l'effetto di perdita dello spettro, la finestra temporale, ecc.

Conversione digitale giù (DDC)

La funzione di analisi dello spettro Spectrum View basata sulla piattaforma innovativa TEK049/TEK061 utilizza la tecnologia digitale di down-conversion per eseguire FFT dopo aver ottenuto il segnale IQ digitale, garantendo così la flessibilità e la velocità dei test dello spettro. La figura 1 mostra un diagramma schematico dell'architettura di acquisizione e elaborazione del segnale. Dopo che il segnale analogico è convertito in un segnale digitale dall'ADC, il dominio di tempo e il dominio di frequenza vengono elaborati in parallelo, in modo che il dominio di tempo e il tempo di cattura del dominio di frequenza possono essere impostati indipendentemente.

La conversione digitale giù è ampiamente utilizzata nei sistemi di comunicazione wireless. Il processo di down-conversion è mostrato nella Figura 2, inclusa la demodulazione digitale del QI, il filtraggio passa-basso e la decimazione del campione (o resampling). La frequenza locale dell'oscillatore del demodulatore IQ digitale è la stessa della frequenza centrale impostata nella Vista Spettro, in modo da completare la cancellazione del vettore per ottenere un segnale zero-IF; Il filtro passa basso è utilizzato per filtrare i prodotti di miscelazione di alto ordine e infine il segnale IQ è ottenuto attraverso l'estrazione del campione.

Spectrum View elabora segnali IQ digitali, che è anche una caratteristica importante rispetto ai tradizionali FFT. Rispetto al segnale di acquisizione originale, la frequenza trasportata dal segnale IQ è molto più bassa. Il re-sampling dei dati IQ non richiede un elevato tasso di campionamento, che riduce notevolmente la quantità di dati e il tempo di cattura (Spectrum Time) non è influenzato, anche se è richiesto un RBW inferiore., Ha ancora una velocità di elaborazione molto alta.

Per facilitare la comprensione, la Figura 3 mostra un esempio di re-campionamento di campioni I/Q. Supponendo che il tasso di campionamento sia di 1/5 del tasso di campionamento originale, il processo di campionamento consiste nell'estrarre un campione dai cinque campioni originali. Processo, il processo non cambia la relazione relativa di temporizzazione, il che significa che dopo l'estrazione del campione, lo stesso numero di campioni ha un tempo di spettro più grande, raggiungendo così la risoluzione ad alta frequenza.

Perdita spettrale

La trasformazione FFT viene effettuata sotto determinate ipotesi, cioè il segnale che viene elaborato è considerato periodico. La figura 4 mostra una forma d'onda campione di un segnale sinusoidale. Se FFT viene eseguito su Frame 1, il periodo verrà ampliato. Ovviamente, quando il periodo è prolungato, si causa la discontinuità dei campioni. La discontinuità dei campioni è equivalente alla discontinuità della fase, che porterà alla produzione di ulteriori componenti di frequenza. Questo fenomeno è chiamato dispersione dello spettro.

La perdita dello spettro produce componenti di frequenza che non sono contenuti nel segnale originale. Come mostrato nella Figura 5, la frequenza del segnale dovrebbe essere solo alla linea tratteggiata, ma poiché i campioni non sono continui, molti punti di frequenza sono generati dopo FFT, come mostrato nella figura. La posizione della linea solida. La perdita dello spettro disturberà il test, specialmente quando si osservano piccoli segnali, i componenti di perdita dello spettro più forti possono sopraffare i segnali più deboli.

Se è possibile eliminare discontinuità del campione, è possibile eliminare la perdita di spettro. Per raggiungere questo obiettivo, è necessario introdurre una finestra temporale (Finestra), la finestra temporale contiene lo stesso numero di campioni del segnale e il valore dei campioni ad entrambe le estremità è solitamente 0. Prima di FFT, la finestra di tempo viene moltiplicata per la forma d'onda e la continuità dei punti campione può essere garantita dopo l'estensione del periodo.