你知道什么是實(shí)時(shí)頻譜分析儀嗎？它可以用來干什么嗎？

首先我們來理解一下，為什么會(huì)提出實(shí)時(shí)頻譜的概念。

打個(gè)比喻，就是為什么我們?cè)谏钪杏辛苏障鄼C(jī)還需要攝像機(jī)？

因?yàn)榧词箍扉T速度再快的相機(jī)，還是會(huì)丟失兩張照片中間的時(shí)間間隙拍攝對(duì)象。

而攝像機(jī)會(huì)連續(xù)拍攝物體任何變化的過程，不會(huì)丟失變化過程中間的信息。

實(shí)時(shí)頻譜分析就像是攝像機(jī)的模式，來對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析。

眾所周知，傳統(tǒng)的頻譜分析儀是通過掃描本振，將輸入信號(hào)混頻到固定中頻來實(shí)現(xiàn)頻譜測(cè)量的。

捕獲與計(jì)算串行執(zhí)行存在“死區(qū)”時(shí)間間隙，可能會(huì)漏掉信號(hào)變化部分，雖然這個(gè)“死區(qū)”時(shí)間隨著頻譜儀的技術(shù)發(fā)展越來越短，但始終是存在的。

而實(shí)時(shí)頻譜分析儀相較于傳統(tǒng)的掃頻式頻譜儀，捕獲和計(jì)算是同時(shí)進(jìn)行，實(shí)時(shí)帶寬內(nèi)所有被采樣的信號(hào)都用來參與計(jì)算。核心是基于FFT的數(shù)字信號(hào)后端處理，從而大大的提升了處理速度。

我列舉了實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)的簡(jiǎn)要對(duì)比。

那么實(shí)時(shí)頻譜分析儀有哪些應(yīng)用的場(chǎng)景呢？

壹

雷達(dá)信號(hào)分析

在復(fù)雜電磁環(huán)境下，雷達(dá)信號(hào)監(jiān)測(cè)需要實(shí)時(shí)頻譜分析儀的寬帶信號(hào)采集和處理能力，以及高截獲概率和快速準(zhǔn)確的分析能力對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集分析

貮

復(fù)雜電磁信號(hào)環(huán)境應(yīng)對(duì)

隨著信號(hào)越來越捷變，信號(hào)環(huán)境日益復(fù)雜，在單個(gè)屏幕上顯示大量測(cè)量數(shù)據(jù)是很有必有的。RTSA具有高速數(shù)字信號(hào)處理能力，每秒鐘生成數(shù)千個(gè)頻譜，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了肉眼所能分辨的數(shù)目，便于我們?cè)趶?fù)雜電磁環(huán)境進(jìn)行測(cè)試分析

叁

頻譜監(jiān)測(cè)和管理

無線電技術(shù)對(duì)工作環(huán)境的要求越來越復(fù)雜，頻譜監(jiān)測(cè)和管理難度逐漸增大。要求監(jiān)測(cè)設(shè)備必須使用更高的性能、更寬的帶寬和更快的響應(yīng)速度，同時(shí)適應(yīng)不斷增加的新需求并能夠長(zhǎng)期運(yùn)行。實(shí)時(shí)頻譜的光譜圖（瀑布圖）能夠表征頻率與時(shí)間的關(guān)系，以三維顏色效果顯示。

肆

捷變頻信號(hào)分析

在分析脈沖抖動(dòng)、阻尼振蕩、信號(hào)過沖這些瞬態(tài)單頻點(diǎn)事件時(shí)，在傳統(tǒng)分析儀上，檢測(cè)和隔離這些事件非常困難而且耗時(shí)巨大，結(jié)合使用RTSA上獨(dú)特的頻率模板觸發(fā)和外部觸發(fā)輸出。

可以簡(jiǎn)化隔離、檢定、測(cè)量及關(guān)聯(lián)到根本原因的過程。

伍

干擾信號(hào)分析

通過數(shù)字余暉可以識(shí)別出，在不同時(shí)間同頻率在較強(qiáng)信號(hào)遮蔽下的弱小信號(hào)。

可以協(xié)助輕松地查找、測(cè)量瞬變干擾、合成器穩(wěn)定性或者小信號(hào)。

陸

重復(fù)利用

對(duì)于很多的突發(fā)跳變信號(hào)，信號(hào)的變化過程是復(fù)雜的。利用實(shí)時(shí)頻譜分析顯示的結(jié)果也會(huì)相應(yīng)快速的跳變。很難進(jìn)行穩(wěn)定的分析和判斷。對(duì)于這樣的突發(fā)信號(hào)，最好的分析方法是對(duì)信號(hào)進(jìn)行無間隙時(shí)間捕獲和連續(xù)的記錄，然后再通過事后分析來對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和判斷。

允許選擇分析部分捕獲緩沖區(qū)的功能使工程師能夠在時(shí)域和頻域中，對(duì)所捕獲的信號(hào)的任意部分進(jìn)行分析，也可對(duì)中頻信號(hào)的矢量I/Q樣本提供完整的矢量分析，包括時(shí)間和模擬或數(shù)字解調(diào)，可將捕獲到的信號(hào)發(fā)送給其他工具。

比如具備播放功能的任意波形發(fā)生器。

同時(shí)也可饋送給HFSS或MATLAB仿真工具進(jìn)行詳細(xì)分析和建模。

最后來簡(jiǎn)單總結(jié)一下，實(shí)時(shí)頻譜分析儀典型的應(yīng)用場(chǎng)景就是時(shí)變的復(fù)雜信號(hào)，能夠快速采集和捕捉各種瞬變信號(hào)把信號(hào)無縫地捕獲到內(nèi)存中，再通過多域的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析測(cè)試。利用復(fù)雜的呈現(xiàn)形式來描述這些時(shí)變信號(hào)的特征參數(shù)，最后對(duì)需要的被測(cè)信號(hào)記錄和存儲(chǔ)，以便進(jìn)行事后的詳細(xì)分析。

當(dāng)然，現(xiàn)代高端頻譜分析儀除了兼具傳統(tǒng)掃頻式頻譜儀和實(shí)時(shí)頻譜儀的功能外，還能夠提供諸如矢量信號(hào)解調(diào)、噪聲系數(shù)測(cè)試、相位噪聲測(cè)試、脈沖信號(hào)分析等豐富的測(cè)試功能。