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最初の2つの記事「オシロスコープ周波数領域分析ツールSpectrum View」と「オシロスコープ時間領域信号分析技術周波数領域分析ツールスペクトルビュー」は主にスペクトルビューの機能特徴と関連理論知識を紹介した。FFTテストスペクトル法と比べて、スペクトルビューは独特の利点がありますが、性能の優れたスペクトルビューは主にどのようなシーンに使用されていますか。これが本文のポイントです。
本文はタイクの新世代オシロスコープMSO 64を例にして、時周波数領域信号分析技術を紹介する。MSO 64は新しいTEK 049プラットフォームを採用し、4つのチャネルが同時にオープンした時に25 GS/sの高サンプリング率を実現しただけでなく、高い12ビット垂直解像度を実現した。同時に、新しい低雑音フロントエンド増幅器ASIC−TEK 061を使用したため、雑音レベルは大幅に低下した。1 mv/divでは、測定されたバックグラウンドノイズRSM値は58 uVにすぎず、市場の同種オシロスコープよりはるかに低かった。これらの機能はすべてMSO 64スペクトルモードspectrum Viewが高動的および低雑音床に強力な保証時間領域同期解析を提供することである
混合信号デバッグの過程では、時間領域波形と信号スペクトルを同時に観測する必要があることが多い。このようなテスト要件に対して、オシロスコープは理想的な選択です。テスト動力学はスペクトルアナライザほどではありませんが、オシロスコープには独自の利点があります。
Å波形とスペクトル解析は同時に行うことができ、両者は時間相関性があり、
Åマルチチャネル時間領域と周波数領域の同時分析をサポートし、回路のマルチポイント監視を実現する、
Å周期性信号のスペクトルを分析してもよいし、非周期信号のスペクトルを分析してもよい、
Å極低周波（低〜直流）信号のスペクトルを分析することができ、これはスペクトル分析器では達成できない、
Å豊富な信号検出方法をサポートし、標準同軸インタフェースを通じて接続することができ、整合した電圧と電流プローブを通じて柔軟に検出することもできる。
spectrum Viewは新しいオシロスコープに基づくスペクトル解析方法として、時間領域と周波数領域での信号の並列処理を完璧に実現した。高周波分解能を必要とするアプリケーションでは、従来のFFT方法では、これを実現するために水平時間ベースを増やす必要があった。これにより、測定速度が低下するだけでなく、時間領域波形の詳細を観察することができなくなる。スペクトルビューは、時間領域と周波数領域で独立した設定をサポートします。非常に小さな水平時系列設定を使用しても、波形の詳細だけでなく、スペクトルのリフレッシュ率も高くなる高周波分解能を得ることができます。
図2は、100 MHz連続波信号を試験し、4周期の時間領域波形を捕捉した。図では、スペクトルビューと従来のFFT（数学関数）を使用して信号のスペクトルをテストします。比較により、従来のFFTスペクトルの分解能は時間領域捕捉時間が短いため非常に低いことがわかる。逆に、spectrum Viewのスペクトルテストの結果は非常に良い。高解像度だけでなく、非常に低いバックグラウンドノイズを持っています。信号自体とその高調波とスプリアスを明確に観察することができます。また、水平時系列は小さく設定されているため、時間領域波形の詳細な情報も観察できる。
スペクトルビューのこれらの利点を考慮して、オシロスコープの他の機能と組み合わせて、時間領域エンベロープパラメータと信号スペクトルを含む無線周波数パルス信号の診断テストを行うこともできます。図3は、200 MHz搬送波を有する線形周波数変調パルス信号をテストし、パルス周期は5 us、パルス幅は1 us、帯域幅は50 MHzである。時間領域波形、エンベロープ、スペクトル試験結果も示した。試験の過程で、SpanとRBWを柔軟に調整して、包絡スペクトルや線形スペクトルを観察して、信号をより詳細に分析することもできます。
マルチチャネルスペクトル解析
オシロスコープには複数のアナログチャネルがあり、各チャネルはスペクトルビュー機能を活性化できるため、マルチチャネルスペクトルテストをサポートしています。複雑なデバッグ過程において、多点波形とスペクトルモニタリングを実現することができる。活性化されたスペクトルは、MSO 64のマルチチャネル時間領域波形表示モードと同様に、「オーバーレイ」または「オーバーレイ」と表示することができる。図4は、2つのチャネルの時間領域波形とスペクトルを同時に観察し、重複表示を使用してスペクトル間の比較を容易にした。
スペクトルビューは、異なる時刻のスペクトルを観察するために、図4のマーカーに示すように、スペクトル時間を移動する位置をサポートする。デフォルトでは、各チャネルのスペクトル時間位置はリンクされており、各チャネルのテストスペクトルの相関性が保証されています。連動設定を解除すると、チャネルごとのスペクトル時間位置を個別に設定することもできます。
すべてのチャネルのスペクトルは同じSpan、RBW、FFT Windowを共有し、これは複数のチャネル間でサンプリングレート、水平時間ベース、トリガの時間領域要件を共有するのと同様である。それでも、各チャネルの中心周波数は独立して設定することができ、デフォルトの周波数はリンクされているか、必要に応じて異なる値に設定することができます。
マルチドメイン連動テスト
前述したように、スペクトルビューはスライドスペクトル時間の位置をサポートし、異なる周期の信号に対してスペクトルテストを行い、信号に対して多領域連動テストを行うことができる。
以下では、Chirp PulseとHopping信号をそれぞれ試験し、Spectrum ViewとFrequency Time Trend試験機能を結合し、時間領域、周波数領域、変調領域における信号の連動試験を実現する。
1.Chirpパルス多領域連動解析
チャープはパルス圧縮技術として、高い時間分解能を持ち、レーダー応用に広く応用されている。チャープパルスであれ周波数変調連続波であれ、信号の性能は製品開発段階で検証する必要があり、信号の時間領域パラメータ、振幅パラメータ、変調領域パラメータをテストする必要がある。
本例では、線形周波数変調パルスを測定する。時間領域パラメータはオシロスコープでテストでき、スペクトルはスペクトルビューでテストできる。Chirpパルス周波数変調曲線の変調域パラメータは、周波数−時間傾向試験を用いて、周波数変調曲線からチャープ率と線形度を導出することができる。
また、Frequency-Time Trendは、周波数変調曲線に重畳された広帯域ノイズをフィルタリングすることができるローパスフィルタの導入をサポートし、テスト精度を向上させることができます。周波数変調曲線データは、開発者が送信機を補正できるように保存することもできる。
2.周波数ホッピング信号の多領域連動解析
周波数ホッピング信号については、マルチドメイン連動試験を行うこともできる。図6に示すように、Frequency-Time Trendは周波数ホッピング状態シーケンスをテストし、周波数ホッピングプロセスを観察し、Cursorを用いて周波数切り替え時間と周波数滞在時間などをキャリブレーションすることができる。
スペクトル時間は図6中の赤色マークに位置し、その位置は移動可能である。テストされたスペクトルは、現在の位置に対応するスペクトルである。スペクトル時間の位置をドラッグすると、それぞれ異なる周波数点が観察されるか、図7に示すように周波数切り替え中のスペクトル変化が観察される。
最後に、本文は重点的にタイクオシロスコープの新しいスペクトル分析機能Spectrum Viewの応用を紹介した。spectrum Viewは、専用スペクトルアナライザやオシロスコープの従来のFFT機能に比べて独自の利点を持っています。この機能は通常のスペクトルテストを完了するだけでなく、時間領域波形とスペクトルの同期テストを実現し、マルチチャネル連動テストをサポートすることができる。スペクトル時間位置の移動性は周波数−時間トレンド機能と結合し、オシロスコープにマルチドメインリンク解析機能を持たせる。本文は線形周波数変調と周波数ホッピングシーケンス信号のテストを通じて、多域リンク分析の実行可能性を検証した。
