3) 假设有某个FMCW信号,其时域信息未知。如图7所示,采用频谱分析仪的Zero-Span 模式观察信号设置一个较长的扫描时间(Sweep Time),以获得至少1到2个完整的Chirp帧,图7(a)中呈现2个完整的Chirp帧,其间有关闭发射时段(Off Time)。通过使用频谱分析仪的Marker功能,很容易测量出Chirp帧时长(约5 ms)和Chirp帧周期(约30 ms)。
4)为了观察 Chirp帧的更多时域信息,可以放大单个Chirp 帧的波形来查看细节,图7(b)的单个Chirp 帧放大图中该Chirp帧由多个单峰组成,每个峰值代表帧内的一个Chirp。计数峰值可以得出每个帧的 Chirp数量和每个 Chirp之间的时间间隔(约0.0125 ms)。还可以计算出该FMCW Chirp信号的功率占空比(Power Duly Cycle)为5 ms/30 ms=16.7 %。因每个Chirp 之间的时间间隔(约 0.0125 ms)难以细分,其内还可能包含空闲时段(Idle Time),因此实际占空比只会比 16.7%更低。使用更大的 RBW,频谱仪显示的每个Chirp 之间的时间间隔更小;当 RBW增大到Chirp频率带宽(BWChirp)时,频谱仪显示的每个 Chirp之间的时间间隔代表Chirp信号真正的空闲时段(Idle Time )。
(a)
(b)
图7. FMCW Chirp 信号时域特性测量
实时频谱功能测量FMCW信号/脉冲/跳频信号
1. 用信号发生器产生一个FMCW信号,中心频率2GHz,幅度为0 dBm。
注:FM+三角波调制模拟FMCW信号;其中FM Dev:10MHz;Rate:0.1 Hz
打开信号源前面板的RF OUT/Mod ON开关。
2. 首先,进入频谱分析仪模式:
Mode/Meas→实时频谱分析仪→确认,进入实时频谱分析仪模式
Freq:中心频率:2GHz;扫宽:50MHz
点击下图中红圈1位置,将视图显示为左右分屏;点击红圈2,下拉菜单选择对应“密度”和“瀑布图”视图。
图8. 实时频谱模式下的FMCW信号测量
具体测量结果如上图所示。在图中,左图为实时频谱显示,可以观察到谱线在左右移动;而右图为瀑布图,纵轴为时间,横轴为频率,颜色用于区分功率;很明显,瀑布图可以看出整个谱线类似于FMCW信号;瀑布图上半部分为正弦波调制;外接鼠标的话,右键可以进行局部信号的Zoom in/out观察,并进行时间轴的拖动,观察更早时间线的信号变化。
3. 信号源输出跳频信号
注:信号源扫频输出1985~2015MHz信号,5个点频,驻留时间3s;模拟跳频测试环境。
如图所示,观察到对应的5个点频信号;通过加标记的方式,还可以得出对应的时长;放大信号跳变,能够观察信号稳定建立的时间。
图9. 实时频谱模式下的跳频信号测量
雷达信号在调制域的测量
在这个案例中,将演示调制域测量雷达信号;脉冲调制信号带内解调8PSK的调制信号。
1) 信号源设置:如下图,信号源设置32QAM调制输出,速率10Msps,Data:Random;滤波器类型:RNYQ;
脉冲调制开启:600us的脉冲周期;300us脉冲宽度
图10. 信号参数设置
打开信号源前面板的RF OUT/Mod ON开关。
2) 频谱仪设置