你必須知道的!示波器在頻譜測試中的作用
發布時間:2014-06-06 責任編輯:willwoyo
【導讀】對於大量新型設計來說,頻域分析是一種關鍵的調試功能。但是,頻域分析必須與時域、數字信號或邏輯通道保持嚴密的同步。頻譜分析對調試工作的價值通常取決 於分析速度(更新速度),因此信號的捕捉和發現極富挑戰性。
此外,儀器還必須具備足夠高的頻域和時域靈敏度,以便能夠捕捉到信號,如因電磁幹擾或其它幹擾 所產生的頻域雜散信號等微小信號。為了獲得可以用來調試支持多種信號類型的複雜係統的有價值信息,必須基於時間事件、頻率事件或數字碼型實現精確觸發。
在複雜的嵌入式係統中,通常需要同時監測時域和頻域中的多個信號。盡管基帶數字信號、射頻信號和模擬信號是相互關聯和依存的,但是基於傳統的調試方法,人們常常無法描述或捕捉它們之間的關係。采用微控製器實現的RF信號反饋控製、低速串行總線、嚴格的時序關係,以及RF和數字信號之間電磁幹擾等都是原型設計階段令人頭痛的問題。
通常可以使用數字示波器分(fen)析(xi)這(zhe)些(xie)信(xin)號(hao)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)問(wen)題(ti),但(dan)是(shi)大(da)多(duo)數(shu)開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)卻(que)試(shi)圖(tu)尋(xun)找(zhao)其(qi)它(ta)的(de)儀(yi)器(qi)。雖(sui)然(ran)最(zui)終(zhong)可(ke)能(neng)完(wan)成(cheng)了(le)工(gong)作(zuo),但(dan)是(shi)卻(que)花(hua)費(fei)了(le)大(da)量(liang)時(shi)間(jian),還(hai)需(xu)要(yao)非(fei)常(chang)豐(feng)富(fu)經(jing)驗(yan)。將(jiang)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)、數字信號和RF信號的測試功能整合在一台儀器中,可以降低對不同設計項目所需要的時間和專家經驗。
任(ren)何(he)信(xin)號(hao)都(dou)是(shi)關(guan)於(yu)時(shi)間(jian)和(he)幅(fu)值(zhi)的(de)函(han)數(shu)。因(yin)此(ci),不(bu)僅(jin)需(xu)要(yao)捕(bu)捉(zhuo)信(xin)號(hao)幅(fu)值(zhi),而(er)且(qie)還(hai)要(yao)捕(bu)捉(zhuo)信(xin)號(hao)如(ru)何(he)隨(sui)時(shi)間(jian)而(er)變(bian)化(hua)。傅(fu)立(li)葉(ye)變(bian)換(huan)是(shi)將(jiang)時(shi)域(yu)函(han)數(shu)變(bian)換(huan)成(cheng)頻(pin)域(yu)頻(pin)譜(pu)的(de)主(zhu)要(yao)技(ji)術(shu)。 該(gai)變(bian)換(huan)可(ke)以(yi)為(wei)從(cong)某(mou)個(ge)時(shi)域(yu)波(bo)形(xing)中(zhong)采(cai)樣(yang)的(de)信(xin)號(hao)給(gei)出(chu)某(mou)個(ge)時(shi)間(jian)點(dian)的(de)頻(pin)譜(pu)快(kuai)照(zhao)。它(ta)使(shi)得(de)瞬(shun)時(shi)頻(pin)譜(pu)可(ke)以(yi)測(ce)量(liang),從(cong)而(er)可(ke)以(yi)測(ce)量(liang)某(mou)個(ge)信(xin)號(hao)在(zai)任(ren)何(he)時(shi)刻(ke)的(de)頻(pin)率(lv)分(fen)量(liang)。據(ju)此(ci),可(ke)以(yi)觀(guan)察(cha) 頻譜隨時間而發生的變化,了解什麼時候存在以及什麼時候不存在幹擾,時域事件和頻域事件之間是如何關聯的。
在離散傅立葉(DFT)變換中,一定數量時域信號樣點被轉換成一定數量的頻率樣點,每一個頻率樣點都由時域樣點通過算法函數計算得出。快速傅立葉 (FFT)變bian換huan是shi一yi種zhong實shi現xian離li散san傅fu立li葉ye變bian換huan的de高gao效xiao方fang法fa。該gai方fang法fa類lei似si於yu離li散san傅fu立li葉ye變bian換huan,可ke以yi將jiang一yi定ding數shu量liang的de離li散san采cai樣yang變bian換huan至zhi頻pin域yu。示shi波bo器qi通tong常chang利li用yong快kuai速su傅fu立li葉ye變bian換huan的de 采樣技術,將時域采樣變換至頻域。
大多數現代示波器實現的傳統快速傅立葉變換方法存在一個限製,盡管人們隻對一部分頻率範圍感興趣,但是,FFT的計算過程是針對整個采樣信息進行的。這種 計算方法效率低下,使得整個過程速度較慢。數字下變頻(DDC)解決了這一問題,其方法是將目標頻帶寬度下變頻至基帶並以較低采樣率對其重新采樣,實現了 在小得多的記錄長度上進行快速傅立葉變換。因此,其計算速度更快、更加接近實時性能,也具備更高靈活性。這種靈活性通常可以轉變成多域調試應用中所要求的 gongneng。chucizhiwai,youyushijibianhuanshizaijidaipinlvshangwanchengde,yinci,zhezhongfangfahaikeyishixianguocaiyangdeyoudian。zhejinyibugaishanlezaimubiaopindaikuandushangdexinzaobi。
由於FFT頻(pin)譜(pu)產(chan)生(sheng)於(yu)原(yuan)始(shi)的(de)時(shi)域(yu)信(xin)號(hao),因(yin)此(ci)通(tong)過(guo)對(dui)同(tong)一(yi)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)時(shi)間(jian)和(he)頻(pin)率(lv)上(shang)的(de)分(fen)析(xi),可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)大(da)量(liang)的(de)有(you)用(yong)信(xin)息(xi)。某(mou)個(ge)信(xin)號(hao)在(zai)時(shi)域(yu)中(zhong)可(ke)能(neng)是(shi)穩(wen)定(ding)和(he)正(zheng)確(que)的(de),在(zai)頻(pin)域(yu) 分析時可以發現噪聲變大、weizhidezasanxinhaoyijiqitazaishiyufenxizhongbuyifaxiandeyichangshijian。zaimouxieshiboqishanghaikeyishiyongshiyuxuantongfenxigongneng。jiezhugaigongneng,keyishixiangengqiang 大的檢測功能。通過選通方式進行FFT變換或者限製在某個時間記錄的特定位置作FFT,可以在指定的時間點觀察傅立葉變換,從而有助於確定產生問題的時間 點。獲得了幹擾信號的周期或頻率之後,可以更加準確、快速排除差錯或者故障。
zuihouxuyaozhichudeshi,bujiangpinpufenxixianzhizaimougetedingdanyitongdaoshangtongchangyeshifeichangzhongyaode。mouxieqingkuangxia,shijiankenengyingxiangduogetongdaodexinhao,duiduogetongdaotongshijinxingpinpufenxikeyitigonggengduodeceshixinxi。ruzaishijianshangxianghuguanliandebeiganraoxinhaoheganraoxinhaodepinpufenxishitukeyiweiwentifenxitigongyoulizhengju。
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