基于labview的數(shù)字信號(hào)頻譜分析儀設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-01-13 03:39本頁面
【正文】 、復(fù)制出來。 對(duì)于一個(gè)有線電視信號(hào)，它包含許多圖像和聲 音信號(hào)，其頻譜分布非常復(fù)雜。這些信號(hào)都要從頻譜分析的角度來得到所需要的參數(shù)。 其一是對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域的采集，然后對(duì)其進(jìn)行傅里葉變換，將其轉(zhuǎn)換成頻域信號(hào)。特點(diǎn)是比較快，有較高的采樣速率，較高的分辨率。但由于其分析是用數(shù)字采樣，所能分析信號(hào)的最高頻率受其采樣速率的影響 ，限制了對(duì)高頻的分析。是矢量分析。 另一方法原理則不同。 5 它通過直接接收，稱為超外差接收直接掃描調(diào)諧分析儀。 在工作中通常所用的 HP859X 系列頻譜儀都是此類的分析儀。目前的工藝水平，器件 可達(dá)到 100GHz，最高甚至可做到 325GHz。只是在達(dá)到較高分辨率時(shí)，其分析測(cè)量的時(shí)間會(huì)有所增加。它所能給我們的信息沒有相位參數(shù)，只有幅度、頻率。另外，這種方法有很高的靈敏度，它受到前端掃描調(diào)諧器件的控制，還有很高的動(dòng)態(tài)范圍。 幅頻譜分析原理 概述 設(shè)模擬信號(hào) x（ t）的傅里葉變化為 X(f)見圖 計(jì)算機(jī)來計(jì)算，必須使 x(t)變換成有限長(zhǎng)的離散時(shí)間序列。 圖 1 原模擬信號(hào)及其幅頻譜 采用就是用一個(gè)等時(shí)距地周期脈沖序列 s(t) （即 b(t,ST )） ,也稱采用函數(shù) （見圖 2）去乘 x(t)。 S(t)的傅里葉變換 s(f)也是周期脈沖序列，其頻率間距 SS Tf /1? .根據(jù)傅里葉變換的性質(zhì)，采樣后信號(hào)頻率應(yīng)是 X(f)和 S(f)的卷積： X(f)*S(f),將相當(dāng)于 X(f)乘以 ST/1 ,然后將其平移，使其中心落在 S(f)的脈沖序列的頻率點(diǎn)上，如圖 2所示。采樣后的頻譜是|x(f)| f 0 X(t) t 0 7 這些平移后圖形的疊加，如圖中實(shí)線所示。這樣等于把采用后信號(hào)（時(shí)間序列）乘上一個(gè)矩形窗函數(shù)。所截取的時(shí)間序列數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)STTN /? 。窗函數(shù) w(t)的傅里葉變換 W(f)如圖 4所示。它的頻譜函數(shù)是 [ )()()( fWfsfX ?? ],是一個(gè)頻域連續(xù)函數(shù)。 圖 2 采樣函數(shù)及其幅頻譜 圖 3 采樣后信號(hào)及其幅頻譜 1/Ts .... .... ..................... S(t) .... .... t 1/Ts 0 0 S|(f)| Ts |X(f)*S(f)| t 0 0 x(t)s(t) Ts f 1/Ts ST21? |W(f)| W(t) 1 f 0 t 0 8 圖 4 時(shí)窗函數(shù)及其頻譜圖 圖 5 有限長(zhǎng)離散信號(hào)及其幅頻譜 計(jì)算 機(jī)按照一定算法，比如離散傅里葉變換（ DFT），將 N點(diǎn)長(zhǎng)的離散時(shí)間序列 x(t)s(t)w(t)變換成 N離散頻率序列來，并輸出來。可見 DFT 不僅算出 x(t)s(t)w(t）的“頻譜”而且同時(shí)對(duì)其頻譜 ? ? ? ? ? ?? ?fWfSfX ** 實(shí)施頻域的采樣處理，使其離散化。頻域采樣函數(shù)是 ??????nfD ?)((fn/t),計(jì)算機(jī)的實(shí)際輸出時(shí) ? ?pfX ? ? )()(*)(*)()( fDfWfSfXfX P ? 與 PfX )( 相對(duì)應(yīng)的時(shí)域函數(shù) PtX)( 即不是 x(t)，也不是 x(t)s(t),而是? ? )()(*)(*)()( fDfWfSfXfX P ? ， d(t)是 D(f)的時(shí)域函數(shù)。 1/T 1/T T
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