具有提高的实时带宽的频谱分析仪制造技术

技术编号:16671972 阅读:43 留言:0更新日期:2017-11-30 17:02
传统的实时频谱分析仪随着分析带宽的提高具有不成比例提高的技术成本以在硬件中对所测量的采样值进行傅里叶变换。在此恰恰在较高的分析带宽方面客户的要求并不在于在时域中同时具有每个被分析的单频的详细分辨率。而重要的是,也能够识别短时脉冲的存在。对于该应用场合利用本发明专利技术借助于可变的辅助频率通过在时域中采样值的巧妙混合提出了一种解决方案,其可使得通过以下方式降低采样率,即保留带宽,但在时域中进行压缩。此外通过附加的特征对于分析带宽可在总体上获得非常高的远远超过常规实时频谱分析仪的性能的时间分辨率,则该时间分辨率可通过计算对于在实际中出现的信号形式、特别是脉冲被分配到所述单频。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有提高的实时带宽的频谱分析仪
本专利技术所基于的目的在于,设计具有非常高的分析带宽的实时频谱分析仪,而在其中将硬件成本保持在合理的限度内并且特别是可实现为便携式手持仪器。
技术介绍
这种结构形式的传统测量仪器、例如当前的测量仪器制造商的实时频谱分析仪由获取待测量的量值或信号、例如高频信号的前端组成。然后,前端的输出信号大部分被传输给一个或多个模数转换器、实施为通用处理器、信号处理器或者在FPGA或客户专用集成电路中实现的数字信号处理单元,由此可对测量值进行后续的滤波和缩放操作。US4093989A提供了对此的介绍。此外在US2015/0149122A1中详细说明了根据现有技术的手持仪器。通常的用于实时频谱分析的方法是使用根据US3634760A和US3573446A的快速傅里叶变换FFT。在此,“实时”的概念表示无论在哪个时间点具有任意一个频率的脉冲都会出现在待分析的带宽Span内,该脉冲都会被分析仪识别并显示。在此,需要将在可衰减所分析的每个FFT信道或滤波器组信道脉冲功率的FFT中在时间分辨率和频率分辨率之间的自然法则联系与扫频加以区分,在扫频中当接收机在特定时间点恰好分析的不本文档来自技高网...
具有提高的实时带宽的频谱分析仪

【技术保护点】
接收机、测量接收机或频谱分析仪,包括:‑至少一个模拟接收机,具有至少一个随后的模数转换器,在所述模数转换器之后将所接收的频谱表示为数字的数据流,所述数据流以下简称为信号,‑至少一个用于所获得的信号的数字分析区,所述信号以特定的频率分辨率在频域或时频域中进行至少一次分析,‑至少一个连接在中间的折减单元,以用于将所述信号的采样率降低特定的折减系数,其特征在于,‑所传入的信号首先与具有至少一个可变频率或相位的信号相乘,并且之后在至少一个缓冲存储器中周期性累加,‑其中所述频率或相位的变化保持为足够小或栅格化,使得所述变化在分析的频率分辨率范围中实质上是不能被感知的,‑其中一个周期包括多个采样值并且与至...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.12 DE 102016000254.91.接收机、测量接收机或频谱分析仪,包括:-至少一个模拟接收机,具有至少一个随后的模数转换器,在所述模数转换器之后将所接收的频谱表示为数字的数据流,所述数据流以下简称为信号,-至少一个用于所获得的信号的数字分析区,所述信号以特定的频率分辨率在频域或时频域中进行至少一次分析,-至少一个连接在中间的折减单元,以用于将所述信号的采样率降低特定的折减系数,其特征在于,-所传入的信号首先与具有至少一个可变频率或相位的信号相乘,并且之后在至少一个缓冲存储器中周期性累加,-其中所述频率或相位的变化保持为足够小或栅格化,使得所述变化在分析的频率分辨率范围中实质上是不能被感知的,-其中一个周期包括多个采样值并且与至少一个之前周期的时间上对应的采样值进行累加,-然后至少在一定数量的周期之后,根据所述折减系数读取具有所累加的测量值的所述缓冲存储器,其中与此关联地进行所述缓冲存储器的旧采样值的清除,-由此,在所述采样率降低的情况下,所述频谱的可分析的带宽能以看似增加的分析区段的持续时间为代价而被保留,看似增加的分析区段的持续时间在时频图中可被感知为时间上的压缩。2.根据权利要求1所述的接收机,其特征在于,具有可变频率的所述信号借助于直接数字合成(DDS)或借助于数控振荡器产生,其中所述频率或相位分别在一个周期后变化,并且新的频率或相位随机地在一定范围内被选择,或者从频率表或者借助于计算规则被选择。3.根据权利要求1或2所述的接收机,其特征在于,对传输到所述分析区的数据进行面向周期时间的窗口化,其中特别适合的是冯·汉恩或升余弦窗口、海明窗口、布莱克曼窗口和凯泽窗口。4.根据权利要求1至3中任一项所述的接收机,其特征在于,借助于FIFO存储器或弹性的缓冲存储器进行所述缓冲存储器的面向块的输出与所述分析区的连续采样率的适配。5.根据权利要求1至4中任一项所述的接收机,其特征在于,所述数据是复数I/Q数据,可选地通过预处理进行带限。6.根据权利要求1至5中任一项所述的接收机,其特征在于,在随后的所述分析区中借助于至少一个快速短时傅里叶变换或小波变换或小波包分解或科恩类变换或者借助于至少一个多...

【专利技术属性】
技术研发人员:O·巴特尔斯
申请(专利权)人:阿澳尼亚股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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