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.第1、6章测试信号分析、6.1信号发生器概述1、用途生成各种模拟或激发信号。2、2、分类、频率：低频、射频、微波(包括毫米波)、光波；工作方式：LC源、锁相源和合成源、直接数字合成；信号特征：函数/随机波、脉冲、数据、振幅调制(AM)、FM、00相位调制( m)、脉冲调制(PM)和数字调制(DM)；信号输出形成：点频率，扫描源。3，3，3，基本组件，振荡器：核心组件生成不同频率，不同波形的信号。转换器：电压放大器、功率放大器、调制器或整形器。输出级别：调整输出信号的级别和输出阻抗。衰减器，匹配变压器或艾美特的追随者。指示器：监视输出信号。电子电压表，功率计，频率计。4，4，正弦信号发生器性能指标，频率特性：频率范围，频率精度，频率稳定性，温度和其他影响量引起的频率变化量，波形失真：谐波或噪声。输出特性：输出阻抗，输出级别。调制特性：幅度调制，调频，相位调制，脉冲调制；内部、外部调制、5，模拟调制信号示例：6，例如数字调制信号，例如数字调制信号，7，6.2正弦信号发生器1，低频信号发生器低频：1Hz至1MHz，可向低方向扩展。主振荡器：RC振荡器，用积分器配置振荡器，输出，8，2，发射(高)频率信号发生器无线电频率：300KHz至1GHz，或向外扩展。功能：生成具有各种调制特性的正弦信号。9，主振动器：调谐，锁相，合成调谐：LC振荡器锁相：将信号频率锁定到基于高稳定确定振的频率计数器的基带。ud，uc，f2，f1，相位固定原理方块图：10，合成：从基准振荡器中使用算术(加法、减法、乘法)方法导出合成频率信号。频率合成是产生高稳定性高精度信号频率的关键技术。直接频率合成：混合、倍频、分频、过滤器间接频率合成：锁相环、直接数字频率合成(DDFS)、11，直接数字频率合成(DDFS)原理：Softradio，相位累加器输出增加的相位地址，按指定步进和顺序读取函数存储器中的函数波形数据。直接数字合成(DDS)设备(例如AD9854等)，12，使用DDS设备的数字信号发生器，13，6.3函数/任意波形发生器1，函数发生器功能：提供正弦波、三角波、方波和脉冲串等各种波形的信号；扫描、调频和调幅等。方波产生三角波、正弦波等的例子：方波产生三角波，使用恒流放电形成三角波。14，例如，三角波产生正弦波，如果存在12个分压分支，则输出正弦波的逼真度可能小于0.25%。使用过滤方法时，主要是频率范围问题。15，正弦波生成方波、三角波等：正弦波生成方波，使用放大限制将正弦波成型为方波。16，2，数字波形生成方法，模拟波形生成方法：直接数字同步(DDS)和点对点DDS(PxP)。查找表(波形内存)生成数字数据流，然后通过数字-模拟转换和消除锯齿过滤器生成模拟信号。直接数字系统(DDS)，它通过按顺序读取波形数据来存储形成数字数据流的波形周期。使用相位累加器驱动波形存储器的地址输入。每个时钟的相位累加器都会在当前值中增加常数(相位增量)。相位增量确定波形数据对一个整个周期的访问速度(频率)，如果相位增量大小不同，则可以跳过或重复一些数据点。17，如：按时钟读100个点，小相位增量和低频；相位增加大，频率高。，18，DDS特征：相位连续波形频率变化；波形频率变化很快。最大Hz的数字控制频率分辨率；易于进行频率控制、相位控制和频率扫描。波形点数必须是2的平方(修改用户定义的波形点)。通过插值方法，即相邻数据点之间的插值计算，求出两点之间的估计数据，使波形数据点加倍，有效地提高输出波形的质量。波形输入可以使用键盘输入、扫描仪直接输入和图形编辑器输入等方法。波形抖动和失真波形存储中的某些点可能被省略或重复，在具有快速边缘或窄脉冲的所有波形中，可能会发生时钟周期大小的抖动和失真。19，PxP(点到点DDS)利用波形存储中的所有点，不跳过或重复任何点。20，6.4扫描信号源用途：线性电路幅频特性测量用点-频方法实现。主要组件：可变振荡器、合成扫描信号源、21，6.5测试信号的频谱分析频谱分析器(spectrum analyzer)用途：测量信号的电压、功率和频率之间的关系。通常还可以测量信号的某种调制、失真和噪声。22，矢量信号分析器：维护信号的频率、振幅和相位信息。通过下变频和高速数字采集，信号分析扩展到了无线频率。数字化消除了频谱分析器和矢量信号分析器的差异。23，用途：快速傅立叶变换(FFT)分析方法：扫掠调谐分析器(超级外差接收机或可调预选接收机)；多通道过滤器(带宽非常窄的一系列带通过滤器)；扫描过滤器(通过带自动改变的过滤器)；基于时间的压缩(将极低频率的信号除以基于时间的压缩(倍频)，然后用扫描调谐分析器进行分析)。24，1，基于快速傅立叶变换(FFT)；低通滤波器：频带限制，25，80Hz正弦波200Hz正弦波噪声1的波形时间单位：毫秒，信号功率谱单位：Hz，FFT分析示例：26，80Hz正弦波200Hz正弦波噪声2的波形时间单位：毫秒，信号功率谱单位：Hz，27，2，扫描调谐分析，信号输入，RF衰减，预选或低通滤波器衰减，混频器，IF增益，IF滤波器，对数放大器，包络探测器，视频滤波器，扫频原始振动，基准振荡器，扫描生成器，显示器，显示器，28，fsig在一定范围内扫描时，FX在混频器中生成不良频率信号(fIF=fsig-fLo)，并在IF放大、过滤和检测后将其添加到y放大器放大，以使屏幕上的高光的垂直偏移与相应频率组件的振幅值成比例。扫描电压在调制振荡器的同时驱动x放大器，在屏幕上显示被测试信号的频谱图。29，利用本振动的切换来区别信号和if，通过if窄带滤波器分析信号的各种频率分量的幅度或功率。这相当于使用窄带滤波器在特定扫频速度下扫描频谱跨度，在每个频率位置依次析出信号的局部频谱分量。30，31，包络检测：32，光谱仪通常使用2-4个频率转换。33，3，频谱分析器的主要操作特性频率分辨率：可分辨的最小频谱线间距。信号的分析带宽：resolutionbandwidth扫描信号通过if过滤器：34，在特定阶段扫描频带时，通常遗漏当前扫描频带外发生的重要瞬间事件。分析器在频率范围内扫描需要很长时间，输入信号必须相对稳定。35，通过中频滤波器的两个3dB带宽的相等正弦波结果，36，例如，频谱分析器的带宽特性、频率分辨率与扫描速度相关。没有扫描的静态幅频特性曲线的3dB带宽是静态分辨率Bq。扫描操作中，动态幅频特性曲线的3dB带宽是动态分辨率Bd。37，扫描宽度和分析时间：测量分析期间(扫描正向)一次显示的频率范围。完成扫掠分析所需的时间有时称为分析时间或扫描时间。扫描宽度与分析时间的比率称为扫描速度。灵敏度：频谱分析器测量小信号的能力。显示振幅最大时，输入信号的级别称为仪器的灵敏度。利用所有数字if收集和FFT分析提高频谱分析器的性能。实时频谱分析器。利用事件触发器(频率区域事件触发器)功能和低延迟交叉触发其他仪表的功能，捕获复杂突发事件。频域、时域和调制域综合分析。38，4，实时频谱分析器，数字采集和基于FFT的频谱分析。通过向下转换实现数字实时采集RF(带通)信号。使用实时触发器执行与时间相关的多域分析。39，块连续采集，实时分析谱。块之间的不连续性，块处理时间。利用实时(时间和频域)触发器执行与时间相关的多域分析。收集时域，分析频域，40，如频率RF信号随时间的实时频谱分析。使用标尺“滚动到时间”光谱。在光谱图的瞬时事件上放置标尺，以获得与特定时间点相对应的光谱。41，如RF信号实时频谱多域时间相关分析。42，频谱、功率和频率关系以及随时间变化的功率的多域图(前页)。左上角的窗口称为概述图，可以显示随时间变化的功率变化或频谱图。配置文件显示了为用作其他分析窗口的索引而在块中收集的所有数据。右上方的窗口(以紫色显示)称为子图形，显示了实时频谱分析器模式下提供的相同功率和频率关系，是数据帧的频谱，可以滚动整个时间戳并查看所有时间点的频谱。概述图形具有紫色条，表示与紫色子图形窗口中频率区域的显示相对应的时间位置。以绿色显示的底部窗口称为分析窗口或主图形，显示选定时间或调制分析测量的结果。绿色分析窗口可以位于概览窗口中显示的时间戳内的任何位置，并且具有相应的绿色条。您也可以将分析视窗的宽度调整为小于或大于一个框架。43，例如，随时间的功率变化、功率和频率关系以及FM解调的多域图。44，例如，使用频率模板触发，开机时捕获发射器的频率稳定性问题。RF信号打破了左频率模板，引发了触发器。右边显示频率稳定动作。45，例如，使用数字余辉分析重复脉冲和瞬时信号。例如，捕获零星或随机信号事件，并通过累积历史记录执行详细分析。46，6.6测试信号的调制域分析电信号通常使用三个可用时间、振幅和频率的量及其之间的关系进行描述。信号的振幅和时间关系的测量是时域测量。信号的振幅和频率关系的测量是频域测量。信号的频率(相位)和时间关系的测量是调制域测量。47，第一，测量原理调制域测量技术的根本要求是在一定时间内动态、不间断地测量信号的频率，即“无空闲时间计数器”ZDT(ZerobeadTimeCounter)技术。设置触发器功能以定义事件。事件实际上是信号采样点的定义。两个事件之间的时间表示信号的一个周期。48、输入信号、零交叉、事件数、时间/ns、频率计算、采样点应与事件发生时间匹配。49，2，调制域分析器结构：同步逻辑电路根据测量要求向时间计数器、事件计数器发送a，b信道和基于时间的信号，并将相应的信号发送到时间差生成器以纠正错误。时间差修正器测量正在测量的信号和仪器时间标记之间的开始和结束差异，以修补由于相位不同而产生的错误，并提高时间(频率)测量的分辨率。采样逻辑电路触发采样时，事件计数器、时间计数器和时差补间器的内容将发送到内存，差集重置0准备下一次采样。，50，3，主要性能指标：测量功能：频率和时间间隔的时变特性测量分析时间和相位的偏移，时间间隔数据窗口容差分析抖动谱和相位噪声测量调制域脉冲分析输入频率范围：频率测量范围经常分段。频率分辨率：在固定观察时间内测量频率的分辨率。通常，在选择时间为1s时，会给出频率测量可以达到的比特数(例如，11位、10位等)。时间间隔：可以测量的最小和最大时间间隔宽度。一般最大1至8s，最小150至300ps。连续采样率：在连续测量情况下每秒测量的数量，以确保观测调制信号的快速转换。51，测量内存容量：连续采样数据的存储容量。存储的大小反映了给定采样率下观察信号调制和抖动时间的长度，通常为8到32kb(字节)。统计分析：包括度量统计功能，如平均值、标准差、最大值、最小值等。触发功能：频率、间隔、边缘等触发的复杂输入信号事件的定义和捕获功能。显示方法：显示在测量过程结束时用户快速了解和理解信号特性的能力。显示为时间关系图、直方图、快速直方图、事件计时等。52，应用示例：时间抖动(间隔)测量(相位噪声测量)，53，时间抖动FFT分析测量基于抖动频谱分析抖动的原因，54，运行数据抖动直方图的测量直方图：分析抖动的概率(频率)分布、抖动的统计特性和抖动的原因。55，6章四门考试6.1信号发生器的基本作用是什么？6.2锁相环的基本原理和作用是什么？如何调整拓朴？6.3有没有可以用来产生不同频率信号的方法？6.4直接数字频率合成的原理是什么？如何将6.5方波转换为三角波？如何将6.5三角波转换为正弦波？6.6如何将正弦波转换为方波？为什么可以使用6.7扫描信号源测试