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实际设备使用中,由于设备故障或者滤波器元器件老化等原因,都会引起发射机杂波增大。频谱仪是检测带外发射的利器,通过频谱仪的搜索功能可以检测到发射机的带外发射点以及每个发射点的输出幅度。对于自制发射机和功率放大器的业余电台爱好者,通过频谱仪,能有效调整末级滤波器,将带外辐射抑制到小,同时将对主通信信号的影响降到低。另外,在HAM自制电台时,频谱仪还能很方便地观察频率合成器输出信号的纯度。有些具备跟踪信号发生器的频谱仪能够测量两端口网络的频幅特性,被很多业余电台爱好者视为调整带通滤波器和中继台双工器的理想工具当然,使用矢量网络分析仪更好。
如果配合驻波电桥使用,频谱仪可以以图形曲线的方式显示出天线的频幅特性,这对制作天线十分有利。HAM可以借此迅速直观地了解DIY天线的匹配情况和带宽并加以修正,使用起来比单一驻波比表要方便多了。频谱分析仪简称频谱仪,是用来显示频域信号幅度的仪器,在射频领域有“射频万用表”的美称。在射频领域,传统的万用表已经不能有效测量信号的幅度,示波器测量频率很高的信号也比较困难,而这正是频谱分析仪的强项。频谱仪与示波器属于两种类型的仪器,示波器主要显示时域信号幅度的变化,而频谱仪显示的是频域信号幅度的变化。
对于研究射频的工程师和爱好者,频谱仪是工作的好帮手,它可以形象地展示一定频率范围内信号的幅度,可以据此发现信号的存在和不同类型信号的特征。随着科技的发展,频谱仪也从传统的模拟线路进化到数字化频谱仪,被赋予更多的功能,以适应不断出现的复杂信号。频谱分析仪在射频领域应用非常广泛。频谱仪基本的作用就是发现和测量信号的幅度。频谱仪可以以图示化的方式显示设定频率范围内的射频信号,信号越强,频谱仪显示的幅度也越大。
通过这种特性,频谱仪被用来搜索和发现一定频段内的射频信号,广泛应用在监测电磁环境无线电频谱监测电子产品电磁兼容测量无线电发射机发射特性信号源输出信号品质反无线窃听器等领域。频谱仪可以测量射频信号的多种特征参数,包括频率选频功率带宽邻道功率调制波形场强等。在射频信号的频率测量方面,虽然频率计是专业的设备,但遇到时分多址的信号GSM移动IDENTETRA的信号跳频的信号宽带的信号,普通频率计无法准确计数,功率计无法及时测量,而频谱仪由于基于高速的信号捕捉,则可以有机会测量这些信号。
缩放操作是一个数字正交混频、数字滤波和抽取重采样的过程。感兴趣的频率扫宽与缩放扫宽中心频率(?z)上的复数正弦波与相混频,从而使频率扫宽下变频到基带;然后针对该特定扫宽对信号进行滤波和抽取重采样,移除所有带外频率。这就是在IF(或基带)上的频带转换信号,有时称为“缩放时间”或“IF时间”。也就是说,它是信号的时域表示应为它出现在的中频带。在本章结尾的“时域显示”部分我们将对缩放测量做进一步讨论。数字抽取滤波器的输出代表的是带宽受限的数字化的模拟时域输入信号。这个数字数据流被捕获到样本存储器中(图4)。样本存储器是一个循环的FIFO(先进先出)的缓存器,它收集单个的数据采样,形成被称作时间记录的数据块。
因此,这个FFT假设条件对大多数测量是无效的,必须假设存在不连续性。如果信号不是按时间记录周期重复,那么FFT将不能准确估算频率分量。终的效果是产生所谓的“泄漏”现象,就是能量从单一频率扩散到一段广泛的频率上。模拟扫频调谐信号分析在扫描速度对于滤波器带宽来说太快时将产生类似的幅度和扩散误差。数据窗是解决泄漏问题的一个常用方法。FFT并不是误差的起因,它能够对时间记录中的信号生成“”的频谱。导致误差的罪魁祸首是时间记录之间的非周期特性。数据窗使用窗功能修改时域数据使其变成按时间记录为周期。实际上,它波形在时间记录的两端变成零。这由给时间记录乘以加权的窗函数来实现。窗对时域中的数据进行变形,以改善其在频域中的精度。
再由DSP进行进一步数据处理。填充时间记录所需的时间长度与并联滤波器分析中的初始建立时间类似。样本存储器所收集的时间数据是用来产生各个测量结果(无论是频域、时域或调制域)的基础数据。为了提供更的数据结果,VSA软件通过均衡滤波器进行时间数据校正。在矢量分析中,时间数据的精度非常重要。它不仅是所有解调测量的基础,还直接用于诸如瞬时功率随时间变化的测量中。时间数据校正是创建接近理想的频带限制信号过程中的后一步。虽然数字滤波器和重采样算法提供了任意带宽(采样率和扫宽)的支持,但是时域校正决定信号路径的后通带特性。如果模拟和数字信号路径是理想的,那么就没有必要进行时域校正。时域校正起均衡滤波器的作用。
以补偿通带内的缺损。这些缺损来源于多处。射频部分中的IF滤波器、模拟抗混叠滤波器、抽取滤波器和重采样滤波器都会对所选扫宽内的通频段纹波和相位非线性特性有所贡献。在设计均衡滤波器时,首先要基于测量前端的配置,从自校准数据中提取关于模拟信号路径的信息。使用这些数据产生频域校正输出显示结果。一旦计算出模拟校正矢量,结果将被修改以便把抽取和重采样滤波器的影响包括在内。后频率响应的计算在选定了扫宽后进行,因为它决定了抽取滤波阶段的数量和重采样率。复合的校正矢量充当适用于时间数据的数字均衡滤波器的设计基础。假设将要处理的信号从一个时间记录到另一个是周期性的。但大部分信号不是按时间记录周期重复的,两个时间记录之间会出现不连续。
为满足汽车行驶的动力性和经济性的要求,现代汽车已广泛配装了用多排行星齿轮机构实现多档位传动的自动变速器,并且随着汽车技术的飞速发展,自动变速器的类型也变化多端。在自动变速器的设计或维修过程中,如何快速而准确地分析出其档位变化规律,将矢量分析方法应用于自动变速器的传动机构运动分析中,方便快捷地实现了变速器档位的确定和单向离合器旋转方向的判断。拉维娜行星齿轮机构如图一所示,由一排单行星齿轮机构和一排双行星齿轮机构组成,共用一个行星架。该系统的两排行星齿轮机构共用一个齿圈和一个行星架,行星架上的两套行星齿轮相互啮合,其中短行星齿轮与小太阳轮啮合,长行星齿轮与大太阳轮、齿圈内齿啮合。网络分析仪能对被测量器件(主要分为有源元件和无源元件)的线性和非线性特性(幅频特性。
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