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使用鼎阳的频谱分析仪测试PSD
3.1 测试随机信号的功率谱密度
SSA5000A频谱分析仪作为一款兼顾频谱功率和带宽分析的通用仪表,在测试随机信号的功率谱密度的时候并没有将其单独列为一个功能,而是在marker -光标功能中选择噪声光标,即可得到归一化的测试结果,如图 4所示。
在此模式下,使用平均检波或抽样检波时噪声光标测量会更准确,仪器也会针对不同检波方式和迹线类型做一定的补偿。值得注意的是,现在迹线显示的仍然为频谱分析的结果,如果想要知道功率谱密度的具体数值,需要将光标移到对应的频点来测量数值。采用增加扫描时间和使用噪声光标的方法,我们就完成了功率谱密度的测量。
图4 在光标功能中选择噪声光标来归一化迹线
3.2 测试信道功率和功率谱密度
无线通信和广播系统传输信号时,通常会为信号分配特定的频率范围或信道。大部分的信号功率应保持在分配的信道内。
SSA5000A可以求给定信道内的功率和功率谱密度,该信道以中心频点为中心,可以调节带宽,但不能大于SPAN。给定信道的带宽叫做积分带宽,测试界面如图 5所示。
图 5 信道功率和功率谱密度测试界面
总结
功率谱密度(Power Spectral Density, PSD) 是描述信号功率在频域上随频率分布情况的物理量,它可以通过对随机信号进行傅里叶变换,然后取幅度平方并进行归一化(通常是除以信号长度或采样点数)来估计。
本文介绍了PSD和FFT的区别,讲解了如何用SSA5000A频谱分析仪噪声光标功能获取归一化测试结果,并介绍了测试信道功率和PSD的方法。
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