图16.在采集时间间隔内采集的三个FFT的密度显示处理步骤
密度显示还可以同时显示多达6条谱线。频谱轨迹表示在采集间隔内计算出的所有FFT的检波结果。峰值和负峰值检波分别选择每个频率点检测到的最大或最小幅度值。采样检波中,迹线值表示在采集间隔内从一个单独的FFT提取的幅度(图17)。
图17.如何根据在采样时间间隔内采集的所有三个FFT的检波幅度来显示频谱轨迹
余辉显示
余辉显示用于决定在密度显示上显示多长时间的瞬态信号。密度显示在每个采集周期显示一个新的色块图。除非是透明的(没有热值数),否则每个色块图都会覆盖前一个色块图。对于透明的位置,保留了上一个色块图上相应的颜色,但是当余辉持续状态设置为可变时,它开始以与采集时间/持续时间成比例的速率逐渐淡化为透明。对于无限的持久状态,则没有变化。旧的热值会保留在显示屏上,直到以后的信号事件以相同的频率和幅度将新的热值覆盖掉(图18)。
图18.每次获取可变和无限余辉状态后显示像素如何变化
瀑布图
图19. 瀑布图一次只建立一行,每一行是在一个采集间隔内采集的迹线数据
瀑布图显示频谱与时间的关系。瀑布图的每一行都是从正常频谱轨迹创建的,其幅度值映射到用户可调节的色标上(图19)。每行代表用户可设置的采集时间(50ms至5s)内许多FFT的检测幅度。用户可以选择三种不同的检测方法:最大值,负峰,采样。在每个采集间隔之后,在瀑布图的底部添加新行,并从顶部丢弃最旧的色块图。瀑布图有142行,最大显示时间记录为142x采集时间。内部有一个瀑布图缓冲区,可以存储142条以上的行,并且可以通过SCPI命令访问数据。
瀑布图与密度显示的不同之处在于,它不反映在采集时间内信号事件发生次数,它仅显示在采集时间内在特定信号频率下检测到的振幅的最大值,最小值或采样值。图20阐述了瀑布图和密度显示的差异。
图20.密度显示和瀑布图分别显示2.4 GHz ISM信号
MS2090A频谱分析仪关键参数摘要:
FFT大小, N = 512或1024点
FFT速度 =263K/秒,1024点FFT;527K/秒,512点FFT;时间窗长度,W = 32 ~ N/2
时间窗类型:Kaiser-Bessel
RBW = 时间窗主瓣3 dB带宽= 2.3 x Fs / W
最大FFT输入(I/Q)速率,Fs = 200 MSPS
最小POI = 2.06 μs
最小检测信号 = 5 ns
FFT可用带宽(Span),RTSA模式 =0.8 x Fs, 最大110MHz
FFT频率分辨率 =Fs / N
总结:
技术的进步促使了首款高性能实时手持式频谱分析仪MS2090A的面世,其分析带宽为110MHz,100%的POI为2.06us。结合可变的余辉密度显示和瀑布图,MS2090A频谱分析仪非常适合于分析瞬态RF信号以及排查猝发干扰源以及其他隐藏信号。