【文章內(nèi)容簡介】 知道了失真特性，刻畫出頻譜儀內(nèi)部產(chǎn)生的失真電平與第一混頻器的信號功率關(guān)系。 圖 47 怎樣判斷失真使內(nèi)部還是外部的 98 圖 48 靈敏度、相位噪聲、三階和二階失真隨混頻器電平的變化 99 無失真測試動態(tài)范圍在內(nèi)部失真和噪聲電平間折衷，衰減器設(shè)值小時， 頻譜儀內(nèi)部失真大，噪聲電平低；衰減器設(shè)值大時，頻譜儀內(nèi)部失真小，噪聲電平高。改變衰減器來判斷頻譜儀測試結(jié)果的真實性 100 動態(tài)范圍 什么是動態(tài)范圍？ 一般所說的動態(tài)范圍是頻譜儀可測量的輸入端上同時存在的最大信號和最小信號之比。 動態(tài)范圍決定了當(dāng)存在大信號時是否能看見低電平信號，因此，動態(tài)范圍是一項重要指標(biāo)。頻譜儀的顯示范圍、測量范圍、本地噪聲、相位噪聲等都對動態(tài)范圍起重要作用。所以對于不同的測量，動態(tài)范圍有不同的理解。 101 測量范圍 ： 是頻譜儀在不同的儀器設(shè)置下能測量的最大信號和最小信號之差。 最大功率電平?jīng)Q定了最大信號（ DS8831Q是 +20dBm），本底噪聲決定最小信號（ DS8831Q是 10dB181。V ， RBW=30KHz，放大器打開）。 顯示范圍 ： 是顯示的已校幅度范圍。對于 DS8831Q是 80dB. 混頻器壓縮 ： 混頻器壓縮電平是指輸入頻譜儀混頻器而不損害顯示信號精度的最大功率電平。當(dāng)混頻器上的信號遠(yuǎn)低于壓縮點時，所希望的混頻分量的電平是輸入的線性函數(shù)，只有極少量的能量被轉(zhuǎn)換成失真。當(dāng)混頻器上的信號電平高于壓縮點，由相當(dāng)大一部分能量被轉(zhuǎn)換成失真分量，這時混頻器處于壓縮狀態(tài)，顯示信號電平低于實際信號電平。 102 二階和三階的動態(tài)范圍 一般利用頻譜儀測量二階、三階失真，這是指的是二階或三階動態(tài)范圍，它受以下三個因素的影響： 輸入混頻器的失真性能 DANL 本振的相位噪聲 影響動態(tài)范圍的因素 1．失真： 當(dāng)對失真分量進(jìn)行測量時內(nèi)部失真是決定動態(tài)范圍的因素之一， 2． 噪聲 有兩類噪聲影響動態(tài)范圍，即靈敏度和相位噪聲分析儀的靈敏度（也叫作顯示的平均噪聲電平（ DANL）或本底噪聲）決定了可以測量的最小信號。對于在室溫下的 1Hz噪聲帶寬，理論上， DANL的下限為 KTB或 174dBm。 103 圖 49 頻譜分析儀動態(tài)范圍定義 104 相位噪聲 DANL是測量兩個頻率相差很大的信號的有關(guān)參數(shù)，而相位噪聲則是衡量兩個頻率相近（相隔 1MHz）的信號的關(guān)鍵參數(shù)。相位噪聲也稱為邊帶噪聲，它是由本振（ LO）的不穩(wěn)定所引起的。世界上不存在理想的振蕩器。在某種程度上所有振蕩器都有隨機(jī)噪聲的相位調(diào)制。本振的任何不穩(wěn)定性都會通過混頻器轉(zhuǎn)移到被顯示的信號上。為了在內(nèi)部失真電平圖（圖 47）上加上噪聲的影響，我們需要考慮信噪比如何隨混頻器的輸入端的基波電平變化而變化，對于混頻器上信號電平每增加 1dB,信噪比也增加 1dB,因此DANL曲線是一條斜率為 1的直線。相位噪聲是一條直線。 105 近端測試動態(tài)范圍受本振相位噪聲影響 圖 50 相位噪聲的影響 106 頻譜儀對信號功率的測量過程 圖 51 信號功率的測量 107 不同性質(zhì)信號功率的測試結(jié)果與檢波方式，平均方式有關(guān) 頻譜儀檢波方式 : 采樣值、正峰值、負(fù)峰值、普通值、平均值。 圖 52 頻譜分析儀檢波方式 正峰值檢波方式：適合 CW 信號及信號搜索測試 采樣值檢波方式：適合于噪聲信號測試 負(fù)峰值檢波方式：適合于小信號測試 108 圖 53 正峰值、負(fù)峰值與采樣值的區(qū)別 正峰值 采樣值 負(fù)峰值 109 平均值檢波 圖 54 頻譜分析儀平均值檢波 110 圖 55 正峰值、負(fù)峰值與平均值的區(qū)別 正峰值 平均值 負(fù)峰值 111 圖 56 正峰值、負(fù)峰值與普通值的區(qū)別 正峰值 普通值 負(fù)峰值 112 功率測量顯示由多個包絡(luò)電平值的平均得到 可減少顯示信號的抖動，掃描速度越高，平均效果越明顯 平均方式 — Log, Lin, Power Log平均 —CW signals，窄 VBW, trace 平均，適合于低電平 CW信號測試 電壓平均 — voltage envelopes，適合于脈沖信號上升下降時間測量 功率平均 — timevarying signals，信號平均功率測量 113 平均處理舉例 Log 平均結(jié)果 = 3 dBm=(0 dBm + 6 dBm)/2 功率平均結(jié)果 = dBm=(1 mW + 4 mW)/2 = mW Log 平均與功率平均結(jié)果不相同 窄 VBW及 trace平均為 Log 平均，測量時變信號時存在誤差 RMS 檢波等效為功率平均 114 RMS 檢波方式 Average Type Normal Average(Log/RMS/V) Peak Sample Negative Peak 功率平均作用 適合于對類噪聲信號（ CDMA）總功率測量 為保證測量精度， VBW3 RBW 115 技術(shù)小結(jié) 掃頻式頻率分析儀分析頻率范圍由本振范圍決定； 掃頻式頻率分析儀頻率分辨率與中頻率濾波器和本振有關(guān)；測試中可通過減小 RBW來提高頻率分析分辨率 掃頻式頻率分析儀分析靈敏度與中頻率濾波器；衰減器設(shè)值；視頻濾波器和本振有關(guān)；測試中可通過減小 RBW； VBW，衰減器設(shè)值和前置放大來提高分析靈敏度 掃頻式頻率分析儀分析內(nèi)部失真與混頻器工作電平，中頻放大器性能有關(guān)；測試中可通過減小混頻器工作電平（增加衰減器設(shè)值）來減小內(nèi)部失真 掃頻式頻率分析儀分析靈敏度與中頻率濾波器；衰減器設(shè)值；視頻濾波器和本振有關(guān)； 掃頻式頻率分析儀衰減器設(shè)置在靈敏度指標(biāo)和內(nèi)部失真指標(biāo)間折。通過改變衰減器設(shè)置可判斷頻譜分析儀測試結(jié)果的真實性； 掃頻式頻譜儀測量功率結(jié)果與其檢波方式和平均方式有關(guān)。 116 第四章 DSA8831/DSA8853系列產(chǎn)品介紹 117 DS8831/DS8853Q測試功能 介紹 頻譜分析 模擬 CATV測量 跟蹤源 DVBC QAM分析 頻譜紀(jì)錄 118 DS8831T/8853T測試功能介紹 頻譜分析 模擬 CATV測量 跟蹤源 DTMB分析 頻譜紀(jì)錄 ISDBT分析 (規(guī)劃 ) DVBT/T2/H分析 (規(guī)劃 ) 119 DS8853A測試功能 介紹 頻譜分析 無線通信頻譜模板分析 跟蹤源 頻譜紀(jì)錄 120 中英文菜單設(shè)計、彩色液晶顯示、友好的操作界面 ? 內(nèi)置彩色 LCD顯示器 ? 中 英 文 菜 單設(shè)計 ? Windows 風(fēng)格使用界面 ? 界 面 與 操 作按鍵設(shè)計 ，完 全 符 合 中國 用 戶 的 使用習(xí)慣 。 121 多種測量模式與分析工具，輕松設(shè)定頻率范圍 ? 觸發(fā) /連續(xù) 、 最大保持模式 ? 靈活的掃寬模式 ? 豐富的多頻標(biāo)功能 （ 支持多達(dá) 8個頻標(biāo) ） ? 提供中心頻率 ，起止頻率兩種頻率范圍設(shè)置方式 122 雙窗口模式，更加直觀詳細(xì)的觀察信號變化 123 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲能力與打印支持 ? 頻譜分析儀內(nèi)置大容量存儲器，可以存儲多個測試數(shù)據(jù)文件與多組測試參數(shù)設(shè)置，用于本機(jī)調(diào)用，方便信號測量與分析，也可通過串口、 USB傳送至計算機(jī)，以便進(jìn)行測試數(shù)據(jù)和波形的長期保存。 ? 提供標(biāo)準(zhǔn)的 LPT、 USB接口，支持多種主流品牌打印機(jī) HP/CANON/EPSON等，可以直接輸出測試報表。 124 有線電視廣播技術(shù)規(guī)范的 16項技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)輸出口電平 任意頻道間電平差 相鄰頻道間電平差 圖像 /伴音電平差(V/A) 頻道內(nèi)頻響 載噪比 (C/N) 載波復(fù)合二 /三次差拍比(CSO/CTB) 圖像載頻準(zhǔn)確度 回波值 色度 /亮度時延差(CLDI) 微分相位 (DP) 微分增益 (DG) 交流聲調(diào)制 (HUM) 交擾調(diào)制比 (CM) 圖像伴音 /載頻間距 系統(tǒng)輸出口相互隔離度 125 電平測試 ,V/A比 伴音頻偏 圖像調(diào)制度 視頻指標(biāo) CTB/CSO 載噪比 帶內(nèi)平坦度 交擾調(diào)制 載波交流聲 模擬電視測量 126 豐富的頻道表管理和編輯功能 標(biāo)準(zhǔn)頻道、用戶頻道和友好頻道功能 系統(tǒng)測量功能 127 無人值守的自動監(jiān)測記錄和打印報表功能 有線電視分析工具 （ OPT1） 頻道表編輯器提供自動測量檢測方式 的頻道 試項目與指標(biāo) 128 獨有的快速頻道掃描模式 129 CTB/CSO測量 130 C/N測量 131 調(diào)制度測量 132 伴音頻偏測量 133 數(shù)字電視測量 ? 平均功率 ? MER ? BER ? 星座圖 ? 均衡器沖擊響應(yīng)測量 ? 信道頻率響應(yīng)的測量 ? 信道群延時的測量 ? EVS分析 ? 統(tǒng)計分析 134 數(shù)字電視測量的主要技術(shù)指標(biāo) ? PJ:相位抖動 ? QE:正交不平衡 ? AI:幅度不平衡 ? SNR:信噪比 ? CS:載波抑制 ? CI:連續(xù)波干擾 ? 頻率偏移 ? 實際符號率 ? 平均功率 135 MER:調(diào)制誤差率 ? MER將接收符號的實際位置與其理想位置進(jìn)行比較。當(dāng)信號質(zhì)量降低時，接收符號距離理想位置更遠(yuǎn)， MER的測量值將會減小。 ? ?? ?22122110 l ogNjjjNjjjIQM ER dBIQ??????????? ???? ?????QI理 想 I ， Q 值 對 的 位 置 在定 義 區(qū) 域 的 中 心 位 置I ， Q 值 對 的 誤 差 矢 量I ， Q 值 對 的 實 際 位 置136 SignaltoNoise Ratio：信噪比 ? S/N是指解調(diào)之后信號的信噪比 ? MER不僅包括高斯噪聲，而且包括接收星座圖上所有其它不可校正的損傷。如果信號中出現(xiàn)的有效損傷僅僅是高斯噪聲，那么 MER等于信噪比。 ? ?22,jjIQ??調(diào) 制 誤 差 率 （ M E R )idi?系 統(tǒng) 目 標(biāo) 誤 差 ( S T E )載 波 抑 制幅 度 不 平 衡相 位 誤 差剩 余 目 標(biāo) 誤 差 ( R T E )同 頻 干 擾相 位 抖 動信 噪 比 ( S N R )137 BER：比特誤碼率 ? 盡管較差的 BER 表示信號品質(zhì)較差，但 BER指標(biāo)只具有參考價值，并不完全表征網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀況，因為 BER 測量偵測并統(tǒng)計每個誤碼，問題可能是由瞬間的或突發(fā)噪聲引起。 ? BER測試結(jié)合統(tǒng)計分析功能，可以發(fā)現(xiàn)有規(guī)律出現(xiàn)的瞬間干擾。 138 MER和 BER的關(guān)系 ? MER包括了可能存在于商用接收機(jī)判決電路輸入全部信號的劣化，因此能夠指示出接收機(jī)正確解碼信號的能力。 ? 只要接收到的數(shù)據(jù)點在自己的判決范圍之內(nèi)，就不會出現(xiàn)誤碼，所以雖然信號質(zhì)量開始下降，但是誤碼率卻沒有變化。 ? MER給出信號質(zhì)量下降的一個早期指示。 21 3 4最 佳 的 M E R較 好 的 M E R較 差 的 M E R 出 現(xiàn) 誤 碼 的 的 M E R139 符號率偏移和載波中心頻率偏移 ? 對于符號率小的偏移，接收機(jī)可以容忍，并可以解碼。 ? 對于符號率大的偏移，接收機(jī)將無法鎖定信號，造成無法接收。 ? 在符號率出現(xiàn)大的偏移之前發(fā)現(xiàn)問題并解決，避免運(yùn)行業(yè)務(wù)的中斷。 ? 實際的數(shù)字 QAM信號載波的頻率和標(biāo)準(zhǔn)的載波中心頻率之間的偏差。 140 各項技術(shù)指標(biāo)之間的關(guān)系 BER 測量區(qū) 數(shù)字懸崖 距離數(shù)字懸崖的程度 測量值 超過 靠近 距離懸崖較近 遠(yuǎn)離 MER 后期檢測 早期檢測 減小 增加 141 星座圖分析 I0 1 0 1 0 1分 為 兩 路并 行 信 號L O9 0o相 移Q幅 度 調(diào) 制幅 度 調(diào) 制1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7網(wǎng) 絡(luò)3 比 特3 比 特8組 合M P E G 2 數(shù) 據(jù) 流Q A M 輸 出 信 號幅度和正交不平衡 相位抖動 142 星座圖分析 IQ00 . 511 . 5 0 . 5 1 . 5 1I 、 Q 信 號 關(guān)系 I Q143 噪聲干擾 ? 實際的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，QAM信號