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RSA5032N实时频谱仪可以捕捉到隐藏在大信号下的小瞬态信号

RSA5032N实时频谱仪可以捕捉到隐藏在大信号下的小瞬态信号。由于不可再生的无线电频谱资源以及用户、无线电的应用数量的急剧增加,当前的射频频谱变得越来越拥挤和繁忙。如何更有效地利用有限的射频频谱资源是当前无线电从业人员必须面对的主要问题。同时,产品设计和测试的难度增加了。工程师不仅要确保其产品符合相关规定,还要时刻注意其他射频干扰源对其产品的产生的影响。如何捕获这些偶然的RF干扰源并充分理解信号频率、功率、概率和时间等多维信息是当前RF工程师面临的一个重要挑战。
RSA5032N
与传统的RF接收器或频谱分析仪相比,RSA5032N实时频谱分析仪为无线电监控和频谱管理应用提供了许多出色的功能。利用RSA5032N频谱分析仪的实时分析的特性,可以快速而可靠地捕获瞬态、突然和难以捉摸的复杂信号; 然而,光捕获是不够的,如何呈现信号的细节和特征?这就需要实时频谱分析模式下的概率密度频谱显示功能,这也是通常所说的余辉显示。
Q:什么是概率密度谱?
A:概率密度是指频率和振幅点在采集间隔中出现的次数,通常称为余辉图。用x轴表示频率,用y轴表示幅度,用z轴表示出现次数,用T轴表示时间; 通过使用颜色表示z轴,使用亮度表示T轴时间,在二维界面上显示四维数据。
RSA5032N频谱分析仪
概率密度谱示意图
如图所示,在密度光谱视图中还显示白色轨迹。该跟踪显示了上次采样间隔的实时频谱。当使用正峰、负峰或平均检测时,白迹从采样间隔内的所有数据中获得检测数据; 当使用采样检测时,很后一个FFT用于计算结果。为了在较长的时间范围内显示信号条件,可以在显示屏上显示多个概率密度图。很新的概率密度图以较大亮度显示,与当前时间的距离越长,概率密度图的亮度就越低。

传统频谱和RSA5032N频率分析仪的概率密度频谱对比操作使用说明书

RSA5032N实时频谱分析仪的概率密度谱功能适合分析利用传统手段难以发现的信号特征。将传统频谱分析仪的单色频谱显示与概率密度频谱分析结果进行比较,可以看出两者之间的差异。
RIGOL RSA5032N
左图为传统扫频单色频谱显示,右图为概率密度谱显示
图中显示了传统扫描单色频谱和概率密度频谱对相同Wlan信号的分析和显示。用户可以明显地观察到概率密度频谱,并能清楚地显示Wlan信号的上行和下行链路内容,而传统的频谱分析仪只能使用单色轨道来显示信号的峰值幅度。这是因为概率密度谱采用了色阶色温技术,这意味着没有相同信号的频率和时间信息。可以先通过颜色的深浅程度来表示信号出现的频次信息,用较浅的颜色表示出现频次低的事件,用较深的颜色表示出现频次高的事件;再通过对颜色明暗程度的调整,来表现信号出现的时间的信息,信号出现的时间的越久,颜色越暗,刚刚出现的信号,颜色则比较亮。相比之下,传统的扫描频谱分析仪由于“功率叠加”的原理,只能在较大保持道上显示能量高达的信号,无法区分同一频点或同一频段是否有其他信号。
利用RSA系列的实时频谱仪中的概率密度谱功能不仅能检测难以发现的瞬态信号,也可以用来发现隐藏在其他信号谱下的小信号,在这方面,RIGOL RSA系列实时频谱仪的概率密度谱的功能来进行检测是非常有效的。
RIGOL RSA5032N实时频谱仪
概率密谱发现隐藏信号
通常,隐藏在大信号下的小瞬态信号很难被发现,但会严重影响信号的质量和安全。随着RSA5032N频谱分析仪的出现,虽然小信号出现的时间没有规则可寻,信号持续时间又很短。利用RSA5032N的概率密度谱的功能,也可以使用小信号显示在屏幕上;像这种出现无规律,出现的时间又短的信号,不管怎样总是有迹可寻的,这使得信号的进一步分析和干预成为可能。
Q:如何分辨同频信号?
A:当多个信号存在于一个频带中并重叠在一起时,传统的分析仪很难单独查看这些信号。显示屏通常只显示每个频点的信号能量叠加结果。
RSA3015E实时频谱分析仪
概率密度谱分辨同频信号
当两个时变信号重叠时,概率密度谱可以很直观地显示出不同的信号。在上图中,一眼就可以看到同一信道上的多个重叠信号。通过信号的颜色可以知道每个信号的频率,通过信号的亮度可以知道每个信号的时间信息。此外,用户可以很容易地分析低频和类似噪声的宽带信号会干扰所有其他信号,从显示屏上可以很简单地看出哪个信号比干扰信号强,哪个信号比干扰信号弱。如下图所示是在相同频率范围内显示一些动态变化信号、瞬态突变信号和多个信号的分时示例。如果不能有效地观察所有这些信号,可能不知道是否在有效地工作,或者是否会对彼此造成严重的干扰。
RSA3045N实时频谱分析仪
概率密度谱观察拥挤频谱
RSA5032A实时频谱仪中的概率密度谱不仅可以帮助用户查看不能单独显示甚至根本无法显示的时变射频信号,而且可以准确分析信号中包含的具体信息。即使完全重叠,概率密度谱显示屏仍能分辨和揭示随时变化的多个信号的特性,并能清晰地分辨和观察其出现的幅度和频率。在传统的单色显示中,不可能呈现这样的结果。概率密度谱,仅仅是RIGOL RSA系列实时频谱分析仪的一项小小功能,实时频谱仪的更多玩法,一起来探索吧!
型号 RSA5000/N系列 RSA3000/N系列 RSA3000E 系列
测量频率范围 9kHz~3.2GHz/6.5GHz 9kHz~l.5GHz/3GHz/4.5GHz 9kHz~1.5GHz/3GHz
支持功能模式 GPSA/RTSA/VSA/ EMI/ VNA GPSA/RTSA/VSA/EM1/VNA GPSA/ RTSA/ EMI/ASK-FSK
RBW带宽 1Hz~10MHz 1Hz~3MHz(10MHz,option) 1Hz~3MHz
实时带宽 25MHz(40MHz,option) 10MHz(25MHz/40MHz,option) 10MHz
相位噪声 -108dBc/HZ@10KHz -102dBc/HZ@10KHz -102dBc/HZ@10KHz
显示平均噪声电平 -165dBm/Hz -161dBm/Hz -161dBm/Hz
RIGOL RSA系列的实时频谱分析仪有5000/N系列、3000/N系列和3000E系列,这些系列中还带有-TG和N的型号,其中-TG表示频谱仪中装有跟踪源,带有跟踪的功能;而带有N的型号则表示矢量网络分析模式的功能。RSA3000系列频谱分析仪具有实和扫频的分析功能,用户可以根据需求决定是否要选择EMI测量应用软件,EMI应用软件拥有良好的性能及技术指标。RSA3000系列的测量频率范围在9kHz-1.5GHz至3GHz甚至4.5GHz;带有-TG型号的频谱仪表示带有跟踪功能,带有N型号的频谱仪表示具有VNA矢量网络分析模式。
RSA5000系列频谱分析仪具有实时分析(RTSA)功能、扫频分析(GPSA)功能及矢量网络分析模式(VNA,只限于N型号的频谱仪),用户可以根据需求决定是否要选择矢量信号分析应用软件及EMI测量应用软件,拥有高性能及良好的指标。RSA5000系列频谱分析仪的频率范围是9kHz至3.2GHz或者6.5GHz,带有-TG型号的实时频谱分析仪则表示此型号具有跟踪源的功能。
文章来源于测试仪器
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