泰克实时频谱仪原理及应用案例集汇编

随着技术的进步，现代的无线技术朝着三个方向发展，一是数字化，二是智能化，三是隐蔽性强。这就给我们的测试带来了很大的挑战。同时，鉴于检定当前RF 设备行为特点，时间作为一个很重要的信息在RF 的测试中不可或缺。如软件定义无线电（SDR）,认知无线电（Cognitive Radio）的普及，以及各种如雷达，跳频及瞬态干扰信号，都需要在时间域上进行分析。在这些情况下，使用传统工具如扫频频谱分析仪(SA)和矢量信号分析仪(VSA)可能会在频域和调制域内提供信号概况，但其通常不能提供足够的时间信息，也无法满足数字化，智能化，瞬态信号的测试。

本书共分成两大部分，第一部分主要是介绍了实时频谱分析仪的基本原理及一些独特的技术，第二部分是典型的应用案例及测试指南。在第二部分中我们分成五大应用，分别是国防电子、无线监测、RFID、民用通信和综合应用。本书由泰克公司专门的实时频谱分析仪技术部门编写，主要针对无线测试应用领域的工程师、研究院校的师生及仪表界的人士。 本书第一部分及综合应用由钱永编写，国防电子应用由张鹏编写，无线监测应用由陈峰编写，RFID 应用由程骏编写，民用通信应用由龚伟华和杨鹏编写。全书由程征和钱永审核。新的技术层出不穷，我们只是在现有的基础上介绍了实时频谱技术及应用，由于水平和能力有限，难免有错误和不足之处，敬请广大读者批评指正。

第1 章 简介和概述⋯⋯⋯⋯⋯ 2

RF信号的演变⋯⋯⋯⋯⋯⋯2

现代RF测量挑战⋯⋯⋯⋯⋯2

仪器结构纵览⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3

扫频频谱分析仪 ：传统频域分析 3

矢量信号分析仪 ：数字调制分析 4

实时频谱分析仪 ：触发，捕获，分析 ⋯5

实时频谱分析仪的主要概念 6

样点、帧和块⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

实时触发⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7

无缝捕获和频谱图⋯⋯⋯⋯8

时间相关的多域分析⋯⋯⋯8

第2章 实时频谱分析仪的工作方式 ⋯⋯ 10

实时频谱分析仪中的数字信号处理技术10

IF 数字转换器⋯⋯⋯⋯⋯10

数字下变频器⋯⋯⋯⋯⋯⋯11

I和Q基带信号⋯⋯⋯⋯⋯11

采样⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11

取样速率对时域和频域的影响⋯11

实时触发⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12

在具有数字采集的系统中触发⋯13

触发模式和特点⋯⋯⋯⋯⋯13

RSA触发源⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14

建立频率模板⋯⋯⋯⋯⋯⋯15

定时和触发⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16

基带DSP⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16

校准/归一化⋯⋯⋯⋯⋯⋯16

滤波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16

定时、同步和二次取样⋯⋯16

快速傅立叶变换分析⋯⋯⋯17

FFT属性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17

窗口⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17

FFT后的信号处理⋯⋯⋯⋯18

重叠帧⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18

调制分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19

调幅、调频和调相⋯⋯⋯⋯19

数字调制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19

功率测量和统计⋯⋯⋯⋯⋯20

第3章 实时频谱分析仪测量  21

频域测量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21

实时频谱分析仪⋯⋯⋯⋯⋯21

标准频谱分析仪模式⋯⋯⋯22

带频谱图的频谱分析仪模式22

时域测量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22

频率随时间变化⋯⋯⋯⋯⋯22

功率随时间变化⋯⋯⋯⋯⋯24

互补累积分布函数⋯⋯⋯⋯24

I/Q随时间变化⋯⋯⋯⋯⋯25

调制域测量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25

模拟调制分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯25

数字调制分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯26

基于标准的调制分析⋯⋯⋯27

码域图显示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27

第4 章 F F T 重叠技术 ⋯⋯ 28

第5 章 数字荧光 (DPX) 技术 ⋯ 41

第6 章 实时频谱仪的“双核”技术 ⋯⋯ 46

第7章 常见问答 ⋯⋯⋯⋯⋯ 48

第8章 词汇表 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 53

参考缩略语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55

(由于条件所限，应用案例不能一一列出。如有兴趣了解更多，请与泰克公司联系。)

1.国防电子⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 56

新一代跳频电台测试技术 ⋯ 56

RSA3000系列实时频谱仪雷达测试概述 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 65

RSA6100A实时频谱分析仪雷达测试概述 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 87

实时频谱仪在雷达对抗中的应用 ⋯ 102

基于实时频谱分析仪的TDOA 发射机定位方案 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 110

脉冲雷达的相参测量 ⋯ 112

2.无线电监测⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 116

RSA6100A系列实时频谱分析仪实现高级频谱管理 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 116

信号监测、监控和实时频谱分析 ⋯ 130

3.RFID⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 146

RFID的测试要求和测试方法  146

欧姆龙公司采用实时频谱分析技术监测RFID标签和读写器之间的通信 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 162

日本UHF 频段RFID 现场互通性测试报告 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 164

使用实时频谱分析评估和优化射频识别(RFID)系统 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 213

4.民用通信⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 219

实时频谱分析在WLAN 和Combo 设备中的应用 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 219

草议IEEE802.11n测量解决方案和多输入多输出(MIMO)测量挑战 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 239

RTSA 捕获到其它频谱分析仪漏掉的无线突发信号 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 241

利用多域分析评估W-CDMA 系统压缩模式 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 243

测试W-CDMA上行信号是否符合3GPPRF Tx 规范 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 253

检修W-CDMA网络中的基站和用户设备交互问题 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 264

GSM/EDGE信号分析 ⋯ 271

CDMA2000 EVDO 前向链路和后向链路测量 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 277

使用泰克无线通信分析仪进行cdma2000 RF测量 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 284

测量W-CDMA 系统中的波形质量  295

RSA3408A 实时频谱分析仪在TD-SCDMA 调测中的典型应用 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 299

RSA3408A 在TD-SCDMA 三载频调测中的应用 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 303

RSA6000和RSA3000系列RSAVu 离线分析软件 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 309

5.综合应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 311

使用实时信号分析技术进行软件定义的无线电测试 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 311

软件定义的无线电：设计SCA (软件通信架构)标准无线电系统所使用的综合测试方法 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 326

实时频谱分析仪在激光器应用中的优势 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 342

实时频谱分析仪在高能物理应用中的优势 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 344

泰克实时频谱仪在“高能加速器”测试方面的应用 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 355

使用实时频谱分析仪进行电源测试  359

信号源分析工具加快相噪测量速度  367

使用泰克实时频谱分析仪检定锁相环  369

使用实时频谱分析仪灵活地进行调制分析 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 383

使用实时频谱分析技术，迅速识别间歇性信号和干扰信号 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 402

使用泰克实时频谱分析仪进行EMI测量 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 410

使用实时频谱分析仪调试和检定宽带RF系统 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 412

泰克实时频谱分析仪基带测量 ⋯⋯ 430

本底噪声附近的频谱分析仪测量 ⋯ 434

RSA6100A系列6.2 GHz和14 GHz实时频谱分析仪⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯437

实时频谱分析仪RSA3300A系列453