Панорамный анализ спектра и измерение уровней сигналов
Полоса частот параллельного анализа спектра обычно не превышает нескольких МГц. Для формирования спектральных панорам в широких частотных диапазонах некоторые векторные анализаторы могут выполнять функции последовательных анализаторов спектра или комбинировать последовательный и параллельный режимы. В последовательном режиме ЦПС анализатора выполняет прямые измерения средней мощности сигнала в полосе параллельной обработки при перестройке преобразователя частоты с шагом, равным этой полосе (рис. 9).
Рис. 9. Панорамное отображение спектра в 800-МГц полосе обзора с разрешением 1,6 МГц, полученное векторным анализатором с усреднением по 16 реализациям
По скорости формирования спектральных панорам при широких полосах анализа векторные анализаторы уступают последовательным анализаторам спектра. Вместе с тем, используя преобразователь частоты с управляемыми преселекторными фильтрами, можно значительно улучшить чувствительность и обеспечить защиту комплекса радиоконтроля с широкодиапазонными антеннами от перегрузок. Кроме того, синтезатор частоты такого преобразователя будет поддерживать высокую стабильность настройки во всех точках исследуемого частотного диапазона, а цифровые алгоритмы усреднения (накопления) векторного анализатора повысят отношение сигнал/шум и снизят погрешности измерений входных уровней.
Последовательно-параллельный анализ спектра используется при средних значениях разрешения. В этом режиме БПФ-процессор вычисляет ограниченные по полосе фрагменты спектра на каждом шаге перестройки преобразователя частоты, а управляющая программа затем “склеивает” отдельные участки и выводит на экран полную спектральную картину (рис. 10).
|
|
|
Рис. 10. Спектр полного телевизионного сигнала построен в полосе обзора 10 МГц в режиме последовательно-параллельного анализа. На каждом из 50 последовательных 200-кГц шагов перестройки выполняется 16-точечное ДПФ
Анализ радиосигналов во времени
Анализ спектра – это важная, но далеко не единственная процедура, используемая при обнаружении и исследовании сигналов в системах радиоконтроля. Не меньший интерес могут представлять изменения параметров радиосигнала во времени. Обычно временные характеристики оцениваются только в области модулирующих процессов с помощью одного из стандартных демодуляторов, например, амплитудного или частотного. Однако такой подход может оказаться малоэффективным для современных радиосистем, в которых передача информации выполняется с помощью квадратурной (векторной) модуляции, предполагающей, в общем случае, одновременное изменение амплитуды и фазы радиосигнала.
|
|
|
Векторный анализатор регистрирует комплексную огибающую радиосигнала и поэтому представляет изменения его параметров во времени без потерь информации, характерных для скалярных демодуляторов. Для отображения комплексной огибающей предусматривается несколько различных форматов. Синфазная и квадратурная компонента на выходе квадратурного демодулятора, представляющие соответственно действительную и мнимую части комплексной огибающей входного радиосигнала, могут отображаться в виде осциллограмм в декартовых координатах (рис. 12). Если осциллограмма синхронизируется тактовой частотой принимаемого сигнала с дискретной манипуляцией, то отображение принимает вид так называемой “глазковой” диаграммы.
Более информативным для сигналов с цифровой модуляцией оказывается векторный формат – представление комплексной огибающей в полярных координатах на комплексной плоскости. Модуль вектора отражает мгновенную амплитуду (огибающую) радиосигнала, а угол – текущее значение фазы. Анализ траекторий комплексного вектора при изменении времени позволяет распознать вид модуляции и оценить ее параметры. Например, сигнал с постоянной амплитудой и частотной модуляцией выглядит в виде окружности с центром в начале координат.
|
|
|
Рис. 12. Осциллограмма синфазной компоненты сигнала системы связи стандарта GSM с временным разделением каналов (регистрация одной реализации длительностью 8 мс и отображение 2-мс участка с разрешением 4 мкс)
Однако основные преимущества векторное представление получает при анализе сигналов с многопозиционной фазовой и амплитудно-фазовой манипуляцией. В зависимости от передаваемого символа значения фазы и амплитуды таких сигналов попадают на определенные точки комплексной плоскости. По траекториям, которые сигнальный вектор проходит между этими точками, (так называемыми “звездными” диаграммами) можно судить о характере и качестве модуляции (рис. 13).
Рис. 13. Фазовые точки и траектория, отражающая на интервале 8 мс изменения амплитуды и фазы сигнала с четырехпозиционной дифференциальной квадратурной фазовой манипуляцией и сдвигом на 
/4, который используется в системе подвижной связи стандарта DAMPS (IS-54)
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 478; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!