IC基板 - オシロスコープの周波数領域解析ツール

スペクトラムビュー，オシロスコープの周波数領域解析ツールは，主にスペクトルビューの特性を紹介する。本論文では，ディジタルダウンコンバージョン技術（ddc），スペクトル漏洩効果，時間窓，コンテンツなどのfftに関連したスペクトラムビューと基本コンテンツのアーキテクチャに焦点を当てた。

デジタルダウンコンバージョン

TEK 049 / TEK 061革新的なプラットホームに基づくスペクトル展望スペクトル分析機能はデジタルIQ信号を得た後にFFTを実行するためにデジタルダウンコンバージョン技術を使用します。図1は、信号取得および処理アーキテクチャの概略図を示す。アナログ信号をADCによってディジタル信号に変換した後、時間領域と周波数領域を並列処理して、時間領域と周波数領域の捕捉時間を独立に設定することができる。

ディジタルダウンコンバージョンは無線通信システムで広く使用されている. ダウンコンバージョンのプロセスを図2に示す, デジタルIQ復調を含むこと, ローパスフィルタリング, and sample decimation (or resampling). ディジタルの局部発振器周波数 IQ復調器 はスペクトルビュー内の中心周波数と同じです, ゼロIF信号を得るためにキャリアキャンセルを完了するように；ローパスフィルタはフィルタリングに使用される 高次混合製品, 最後にサンプル抽出によりIQ信号を得る .

スペクトラムビューは、デジタルIQ信号を処理します。最初の取得信号と比較して，iq信号によって運ばれる周波数は非常に低い。IQデータ再サンプリングではサンプリングレートが高く、データ量を大幅に削減することができず、低いRBWが要求されても捕捉時間（スペクトル時間）は影響を受けない。まだ処理速度が非常に高い。

理解を容易にするために, 図3は、再サンプリングの例を示す I / Qサンプル. 再サンプリングレートが1であると仮定する/オリジナルサンプリングレートの5, 再サンプリングプロセスは、5つのオリジナルサンプルから1つのサンプルを抽出することです. プロセス, プロセスは相対的なタイミング関係を変更しません, これは、サンプル抽出後, 同じ数のサンプルは、より大きなスペクトル時間を有する, これにより、高周波分解能を達成する.

スペクトル漏洩

FFT変換は特定の仮定の下で行われる。すなわち、処理中の信号は周期的であると考えられる。図4は、サイン信号のサンプル波形を示す。FFTがフレーム1上で実行される場合、期間は拡大される。明らかに、期間を延長すると試料の不連続性が生じる。サンプルの不連続性は位相の不連続性に相当する。そして、それは付加周波数コンポーネントの生産に至る。この現象をスペクトルリークと呼ぶ。

スペクトル漏れは、元の信号に含まれない周波数成分を生成する。図5に示すように、信号の周波数は点線であるべきであるが、サンプルが連続していないため、図中に示すように、FFT後に多くの周波数ポイントが生成される。スペクトル漏れは、特に小さな信号を観察するとき、より強い信号漏れ成分が弱い信号を圧倒する可能性がある。

サンプル不連続性を除去することができれば、スペクトル漏れを除去することができます。これを実現するためには、時間窓（ウィンドウ）を導入する必要があり、時間窓には信号と同じサンプル数が含まれており、両端のサンプル値は通常0である。FFT前には、時間窓に波形を掛け、期間を延長した後、サンプルポイントの連続性を保証することができる。