频谱分析仪操作指南

频谱分析仪操作指南
频谱分析仪操作指南

频谱分析仪操作指南

目录

频谱分析仪操作指南 (1)

第一节仪表板描述 (1)

一、前面板 (1)

二、后面板(略) (6)

第二节基本操作 (6)

一、菜单操作和数据输入 (6)

二、显示频谱和操作标记 (9)

三、测试窗口和显示线 (12)

四、利用横轴测试频率 (16)

五、自动调整 (19)

七、UNCAL信息 (22)

第三节菜单功能描述 (24)

频谱分析仪操作指南

第一节仪表板描述

一、前面板

这部分包括前面控制板详细的视图、按键解释和显示在那些图片上的连接器,这可从频谱仪的前部面板看到,共分为九个部分,如下所述:

1、显示部分

2

3、软盘驱动部分

4、MEASUREMENT 部分

1 2

4 □

5

STOP

6

5、DATA 部分

表格2-1单位键设置

6、MARKER部分

2 4

7、 CONTROL 部分

1 6

8、SYSTEM 部分

□ REMOTE

1 PRESET

□ SHIFT

3 4

9、混杂的部分

10、屏幕注释

3

12

图1屏幕注释

二、后面板(略)

第二节基本操作

一、菜单操作和数据输入

用面板按键和选项去操作频谱分析仪。使用面板键时,一个常见的菜单会显示在屏幕的右边。但是,有一些键没有相关的软菜单,如AUTO TUNE和COPY键。

每菜单选项与功能键一一对应。选择一个菜单,需要按相应的功能键。在一些情形中,按功能键显示附加选项。下面的例子指出了仪表板和软按键功能的多少。

1、选择菜单

按LEVEL键显示用于安装测试的菜单。

参考线值显示在活动区域中,电平菜单显示在屏幕的右边,显示如下

ATT AUTO/MNL

dB/div

Linear

Units

Ref Offset ON/OFF

2、输入数据

当一个值显示在激活区时,你可利用数字键、步进键或数据旋钮改变它。

●利用数字键输入数据

可利用下面的键输入数据:数字键(0到9),小数点键,和退格(BK SP)

或减号(-)键。如果你使用数字键时出错,你可用退格(BK SP)键删除最

近输入的数字。如果你没有输入任何数据,按BK SP键输入一个减号(-)。

数据输入后,按ENTER键或其它单位键之一完成操作。

注意:当按控制板上任何一键时,用数字键输入的数据没有中断,可以用终止器终止。

例如:用数字键设置参考电平为-20dBm:按-、2、0和GHz(+ dBm)键或2、

0和MHz(-dBm)键。

●利用步进键输入数据

通过前面定义的步进大小的步进键用于输入数据。按▽步进键减小数据;按△步进键增大数据。利用步进键输入数据而且看屏幕上的激活区域。你也可手

动员定义步进大小。

例如:下面的例子用数字键设置参考电平为0dBm:按▽步进键。这设置参考

电平为-10.0dBm。如果你再次按△步进键,电平被设置成0dBm。

●利用数据旋钮输入数据

在预先确定的显示分析单位中,用数据旋钮来输入数据。这便于很好地调节已经输入的数据。

例如:利用数据旋钮去设置参考电平为0.5 dBm,顺时针旋转旋钮。这以0.1

dBm的增量增加参考电平。

连续地旋转它直到在激活区域指示是0.5dBm。

顺时针转动数据旋钮计数器减小参考电平。

●ACTIVE OFF

按ACTIVE OFF键,关掉活动区域和删除任何显示的信息。如果活动区域关闭,你不可输入数据。按仪表上的任何键,再次打开活动区域。

3、菜单结构

通过按“1/2_more”或键你可进入接下来的次菜单。

另外,有其它类型的功能键,它被用于固定在两个设置之间(ON/OFF,AUTO/MNL等)。

当前的活动设置中,这些键被加上下划线。

按MKR显示标记(1)菜单显示如下。

Normal Marker

Delta Marker

Peak Menu

Sig Track ON/OFF

Marker off

1/2_more

●显示次菜单

按功能键显示一个次菜单显示如下。

按Sound,接下来显示声音菜单

Sound AM/FM

Volume

MKR Pause Time

Squelch ON/OFF

Sound Off

●设置间的转换

回到原来的设置。活动的设置被加上划下线。

例如:按

当选择ON时激活噪声抑制功能。当这功能是活动时,在活动区域中显

示噪声抑制线及其当前值显示。

键再次选择

返回到显示的Marker(1)菜单。

按RETURN键从次菜单返回到初始菜单。

●1/2_more和2/2_more

按1/2_more显示其余的功能键菜单。同时,按2/2_more显示底部返回到显

示功能键的顶部。

按1/2_more。其余的Marke菜单(菜单2),显示如下。

Fixed MKR ON/OFF

MKR Step AUTI/MNL

Marker Couple ON/OFF

2/2_more▼

按2/2_more,显示前面的功能键(菜单1)

4、用

用SHIFT选择功能其上有蓝色标贴,有四个功能:

●PRESET

●SA VE

●CAL

●EMC

按SHIFT LED,指示

移位功能有效。选择蓝色标签功能之前,第二次按绿色LED

熄灭,指示移位功能无效。SHIFT也被用于激励控制功能(这控制功能不能用数据

旋钮激励):当按SHIFT直到绿色LED熄灭时控制功能被激励。当想删除控制功

能时重复上面的程序;当绿色LED熄灭时,控制功能重新开始。

二、显示频谱和操作标记

样例测试:峰值点和低于3dB 级别点间的不同频率;峰值点和低于60dB 级别点间

的不同频率。 1、 打开电源

注意:为了进行正确的测试,在规定的温度范围里使用频谱分析仪,且使用前(2) 将提供电源的电缆连接到后部面板的AC 电源供应连接器上。

小心:为了避免损害,在规定的输入电压和频率范围里操作频谱分析仪。 (3) 连接电源电缆到出口。

关。

2、初始化

这重新把当前的设置转为厂商的默认值。

(5) (6)

图2 原厂默认屏幕

3、校准信号输出

激励作为测量的校准信号。

(7) (8) ,输出校准信号。

图3 校准信号输出窗口

4、测试状态设置

改变分析仪设置以便输入信号显示得更清晰。

(9) 按FREQ。当前中心频率显示在激活区中,用来选择频率类型的频率菜单

出现在右边。

图4 活动区域窗口

(10) 按3,0和MHZ。

设置30MHZ的中心频率。

图5 中心频率设置

(11) 按SPAN

在活动区域显示了当前的频率跨度,设置频率跨度的跨度菜单出现在右

边。

(12) 按2,0和MHZ

设置20MHZ的频率跨度。

(13) 按LEVEL

在活动区域显示了当前的参考电平,设置电平的电平菜单出现在右边。

(14) 按1,0,MHZ(-dBm)

设置-10dBm的参考电平

图6 测试设置屏幕

5、显示轨迹峰值上的标记

(15) 按PK SRCH。

标记显示在轨迹峰值上,标记频率(大约30MHZ)和电平(大约-10dBm)

被列出在标记区域。

图7 峰值搜索显示屏幕

6、使用δ标记

测试了在3dB电平点下和60dB电平点下之间不同的频率峰值。

(16) 按MKR

显示用于标记功能的Marker(1)菜单。

(17) 按Delta Marker

在轨迹上显示了δ标记,标记和δ标记之间不同的频率和电平列出在标记

区域。

(18) 用数据旋钮把标记移到-3dB点,注意指示在标记区域的电平并把其设置

到正端的位置。

现在标记区域列出了峰值点和3dB点电平下之间的不同的频率峰值。

图8 峰值点和3dB点电平间的不同的频率

(19) 接下来,用数据旋钮把标记移到60dB电平点下。

在标记区域中显示了峰值点和60dB点电平下之间不同的频率峰值。

图9 峰值点和60dB点电平下之间的不同的频率

三、测试窗口和显示线

这部份描述了在有限区域内用于显示测试的测试窗口,窗口和参考线用于对比轨迹。

1、打开电源

(1) 打开频谱分析仪电源

2、初始化

重新把当前的设置转为厂商的默认值。

(2) 按SHIFT和CONFIG(PRESET),

默认的设置被重新复位。

图10 原厂默认屏幕

3、校准信号输出

(3) 按

打开Cal Sig Level ON/OFF,输出校准信号。

图11 校准信号输出

4、测试状态设置

这改变分析仪设置以便输入信号显示得更清晰。

(4)按FREQ,5,0和MHZ

中心频率设置成50MHZ。

(5)按SPAN,8,0和MHZ

频率跨距被设置成80MHZ。

(6)按LEVEL,1,0和MHZ(-dBm)

参考电平被设置成-10dBm。

图12 设置测试屏幕

5、激活陈列线

陈列线用于一个轨迹电平与另一个轨迹的比较。

(7)按DISPLAY和Display Line ON/OFF

激活陈列线。

(8)右边通过转动数据旋钮垂直地移动陈列线以便与峰值点成一行。

这使得容易比较轨迹电平。

图13 激活陈列线

6、激活参考线

这激活参考线允许输入参考电平设置。

(9)Ref Line ON/OFF.

出现参考线,可设置参考电平。

(10)垂直地移动参考线直到它与最大峰值点相平,以便能获得与最大峰值相关的陈列线值。

图14 利用参考线在峰值间进行比较

7、删除这些线

这删除陈列和参考线。

(11)连按Display Line ON/OFF两次。

选择OFF,删除陈列线。

(12)按Ref Line ON/OFF两次。

选择OFF,删除参考线。

8、设立测试窗口

(13)按Meas Window.

出现测试窗口并显示与窗口设置相联合的Meas WDO菜单。

在活动区域列出了当前窗口位置的频率,可能改变窗口位置。

(14)通过转动数据旋钮移动窗口,以便测试窗口中心与右边的峰值中心相

平行。

仪器设备校准制度

仪器设备校准制度 1目的 通过对测量和监控装置的控制,确保检测结果的有效性。 2适用范围 适用于生产测量和检验室的产品检验。 3职责 3.1 《测量和检验设备周期校准计划》由质量检验部经理负责审核,管理者代表负责审批。 3.2 质量检验部负责制定《测量和检验设备台帐》、《测量和检验设备周期校准计划》,并组织实施。 3.3 各使用部门负责所使用的测量和检测装置的管理。 3.4 质量检验部负责测量和检验装置的集中送检。 4 工作程序 4.1 管理和校准的组织 4.1.1质量检验部负责对检验装置维护及保养等进行管理。 4.1.2质量检验部负责编制《专用生产测量和监控装置校准》,经管理者代表审批后,作为检定和校准的依据。 4.1.3 质量检验部负责编制生产测量和检验装置的周校计划,报管理者代表批准后,质量检验部负责组织实施。 4.1.4 质量检验部应按周校计划规定,提前5日将本次的“生产测量和检验装置的周期检定通知单”发至各部门;不能按期送检的设备,需提前向管理者代表申请延期校准,并在规定的期限内将其送检。 4.2 校准 4.2.1 需外校时,由质量检验部负责送国家法定计量单位或联系其至现场进行校准,要求校准单位出具相应的校准报告。 4.2.2 需内校时 a)校准必须在规定的环境中进行。 b)根据有关检定规程或校验方法进行逐项校准。

c)对规定的受检点进行校准,逐点记录并填写良好历史记录卡。 d)检修人员应在协定的时间内,将收集的生产测量和监控装置。 4.2.3 不合格的生产测量和检验装置必须及时进行修理,本公司无条件修理的,应及时送外修理。 4.3 校准结果的处理 4.3.1 校准标记:校准完成后,将校准标记贴在生产测量和监控装置的表面明显可见且不影响读数及操作之处。 4.3.1.1合格证:校准合格的生产测量和监控装置贴合格证,“合格证”上应注明有效期。 4.3.1.2 校准不合格的生产测量和检验装置,应立即贴“停用证”,并由质量检验部分管人员封存保管。 4.3.1.3封签:对于测量设备中仅限于计量人员调整的装置,须加上封签,以防止他人误调;封签损坏的,在未查明原因前不可使用。 4.3.1.5封存:暂不使用或备用的生产测量和监控装置,由质量检验部分管人员审核后,贴封存条。 4.3.2 新购置检测设备不合格的由材料部退货。 4.3.3 在周期校准中经校准合格的生产测量和监控装置,贴上合格标记,原始记录和记录卡由校准人员或审核人员签字后统一归档。 4.4检测设备使用的控制 4.4.1 使用检测设备时,使用者应确保测量不确定度(包括精确度和精密度)已知,并与要求的测量能力一致. 4.4.2 使用者在检测设备的搬运、防护、和贮存过程中,要遵守使用说明书及操作规程的要求,确保其准确度和适用性保持完好。 4.4.3 在测量和检验装置的使用中,操作者应按操作规程中的要求进行定期检查,对需要的生产测量和检验装置,应在操作规程中规定使用前的校验方法,并由使用者在使用前校验。 4.4.4 使用者在使用后,要进行适当的维护和保养。 4.4.5 出现测量纠纷等情况,使用者应及时向质量检验部申请临时校验校准和仲裁。4.5 检测设备偏离校准状态的处理 4.5.1 不定期抽检和定期检验中,若发现测试设备不合格,则应对以前经其检测设备进

频谱分析仪的原理及应用

频谱分析仪的原理及应用 (远程互动方式) 一、实验目的: 1、熟悉远程电子实验系统客户端程序的操作,了解如何控制远地服务器主机,操作与其连接的电子综合实验板和PCI-1200数据采集卡,具体可参照实验操作说明。 2、了解FFT 快速傅立叶变换理论及数字式频谱分析仪的工作原理,同时了解信号波形的数字合成方法以及程控信号源的工作原理。 3、在客户端程序上进行远程实验操作,由程控信号源分别产生正弦波、方波、三角波等几种典型电压波形,并由数字频谱分析仪对这几种典型电压波形进行频谱分析,并对测量结果做记录。 二、实验原理: 1、理论概要 数字式频谱分析仪是通过A/D 采样器件,将模拟信号转换为数字信号,传给微处理器系统或计算机来处理和显示,与模拟仪器相比,数据的量化更精确,而且很容易实现存储、传输、控制等智能化的功能。电压测量的分辨率取决于A/D 采样器件的位数,例如12位A/D 采样的分辨率是1/4096。在对交流信号的测量中,根据奈奎斯特采样定理,采样速率必须是信号频率的两倍以上,采样频率越高,时间轴上的信号分辨力就越高,所获得的信号就越接近原始信号,在频谱上展现的频带就越宽。 本实验系统基于虚拟仪器构建,数字频谱分析仪是通过PCI-1200数据采集卡来实现的。通过虚拟仪器软件提供的网络通信功能,实现客户端与服务器之间的远程通信。由客户端程序发出操作请求,由服务器接受并按照要求控制硬件实验系统,然后将采集到的实验数据发给客户端,由客户端程序进行处理。 频谱分析仪是在频域进行信号分析测量的仪器之一,它采用滤波或傅立叶变换的方法,分析信号中所含各个频率份量的幅值、功率、能量和相位关系。频谱仪按工作原理,大致可分为滤波法和计算法两大类,本实验所用的数字频谱分析仪采用的是计算法。 计算法频谱分析仪的构成如图1所示: 图1 计算法频谱分析仪构成方框图 数据采集部分由数据采集部分由抗混低通滤波(LP )、采样保持(S/H )和模数转换(A/D )几个部分组成。 数字信号处理(DSP )部分的核心是FFT 运算。 有限离散序列Xn 和它的频谱X m 之间的傅立叶变换可表示如下: N-1 nm X m = ∑ Xn ·W N n=0 -j2π/N 式中W N = C n,m = 0,1,……,N-1 1 N-1 -nm Xn = - ∑ X m ·W N N m=0 X m 有N 个复数值,由它可获得振幅和相位谱∣X m ∣,φm 。由于时间信号Xn 总是实函数,X m 的N 个值的前后半部分共轭对称。 由于数据采集进行的是有限时间内的信号采集,而不是无限时间信号,在进行FFT 变

频谱分析仪使用指南

Spectrum Analyzer Basics 频谱分析仪是通用的多功能测量仪器。例如:频谱分析仪可以对普通发射机进行多项测量,如频率、功率、失真、增益和噪声特性。 功能范围(Functional Areas ) 频谱分析仪的前面板控制分成几组,包含下列功能:频率扫描宽度和幅度(FREQUENCY,SPAN&LITUDE)键以及与此有关的软件菜单可设置频谱仪的三个基本功能。 仪器状态(INSTRUMENT STATE ):功能通常影响整个频谱仪的状态,而不仅是一个功能。 标记(MARKER)功能:根据频谱仪的显示迹线读出频率和幅度 提供信号分析的能力。 控制(CONTRIL)功能:允许调节频谱分析的带宽,扫描时间和 显示。 数字(DATA)键:允许变更激活功能的数值。 窗口(WINDOWS)键:打开窗口显示模式,允许窗口转换,控 制区域扫宽和区域位置。 基本功能(Fundamental Function) 频谱分析仪上有三种基本功能。通过设置中心频率,频率扫宽或者起始和终止频率,操作者可控制信号在频幕上的水平位置。信号的垂直位置由参考电平控制。一旦按下某个键,其

功能就变成了激活功能。与这些功能有关的量值可通过数据输入控制进行改变。 Sets the Center Frequency Adjusts the Span Peaks Signal Amplitude to 频率键(FREQUENCY) 按下频率( FREQUENCY)键,在频幕左侧显示CENTER 表示中心频率功能有效。中心频率(CENTERFREQ)软键标记发亮表示中心频率功能有效。激活功能框为荧屏上的长方形空间,其内部显示中心频率信息。出现在功能框中的数值可通过旋钮,步进键或数字/单位键改变。 频率扫宽键(SPAN) 按下频率扫宽 (SPAN)键, (SPAN)显示在活动功能框中,(SPAN)软键标记发亮,表明频率扫宽功能有效。频率扫宽的大小可通过旋钮,步进键或数字键/单位键改变。 幅度键(AMPLITUDE)按下 按下幅度键(AMPLITUDE)参考电平(REFLEVEL)0dbm显示在 激活功能框中,( REFLEVEL)软键标记发亮,表明参考电平功

用频谱分析仪测量通信信号

用频谱分析仪测量通信信号 一、GSM信号的测量 现代高度发达的通信技术可以让人们在地球的任意地点控制频谱分析仪,因此就更要懂得不同参数设置和不同信号条件对显示结果的影响。 典型的全球移动通信系统(GSM)的信号测量如图1所示,它清楚地标明了重要的控制参数设置和测量结果。IFR2399型频谱分析仪利用彩色游标来加亮测量区域,此例中,被加亮的测量区域是占用信道和上下两个相邻信道的中心50kHz频带。 显示的水平轴(频率轴)中心频率为900MHz,扫频频宽为1MHz,而每一小格代表l00kHz。顶部水平线表示0dBm,垂直方向每一格代表10dB。信号已经被衰减了10dB,测量显示的功率电平已考虑了此衰减。 图1 GSM信道带宽显示和功率测量 GSM是以两个25MHz带宽来传送的:从移动发射机到基站采用890MHz到915MHz,从基站到移动接收机采用935MHz到960MHz。这个频带被细分为多个200kHz信道,而第50个移动发送信道的中心频率为900MHz,如图1所示。该信号很明显是未调制载波,因为它的频谱很窄。实际运用中,一个GSM脉冲串只占用200kHz稍多一点的信道带宽。 按照GSM标准,在发送单个信道脉冲串时,时隙持续0.58ms,而信道频率以每秒217次的变化速率进行慢跳变,再加上扫频仪1.3s的扫描时间,根据这些条件可以判定这是一个没有时间和频率跳变的静态测试,没有迹象表明900阳z的信号是间断信号。 为了保证良好的清晰度,选用1kHz的分辨带宽(RBW)滤波器。较新的频谱分析仪中的模拟滤波器的形状系数(3dB:60dB)为11,意思是60dB时滤波器带宽(从峰值衰减60dB)是3dB时滤波器带宽(从峰值衰减3dB)的11倍,即11kHz比1kHz。 与此相比,数字滤波器的形状系数还不到5。例如一个3dB带宽为50kHz的带通滤波器,其60dB带宽只有60kHz,这几乎是矩形通带。它保证在计算平均功率时只含有50kHz以外区域很小一点的功率。作为对比,如果分辨带宽RBW50kHz,使用前面提及的模拟滤波器而不是数字滤波器,其60dB带宽将为550kHz。 标记1处的信号电平是4.97dBm。为了使噪声背景出现在屏幕上,显示轨迹线已向上偏移了10dB(在图中不易察觉),这是由于信号峰值被预先衰减10dB使其不超过顶部水平线,这也是信号峰值读数比参考电平高的原因。 图中,主信道功率(CHP)读数为7.55dBm,与峰值(标记1处)的读数4.978m不一致,其原因就是主信道功率是在50kHz测量带宽内计算的,而标记1的读数是峰值。公式1定义了在整个带宽内计算主信道功率的方法。 其中, CHPwr:信道功率,单位dBm CHBW:信道带宽 Kn:噪声带宽与分辨带宽之比 N:信道内象素的数目 Pi:以1mW为基准的电平分贝数(dBm)

【生产管理】仪器设备校准规程(DOC 28页)

仪器设备校准规程(DOC 28页) 部门: xxx 时间: xxx 制作人:xxx 整理范文,仅供参考,勿作商业用途

仪器设备校准规程目录 一、压碎指标值测定仪校准 ZJ-01 二、工作温度计校准 ZJ-02 三、坍落度筒校准 ZJ-03 四、洛杉矶磨耗试验机自校 ZJ-04 五、灌砂筒自校 ZJ-05 六、摆式磨擦仪校准 ZJ-06 七、混凝土及砂浆、无侧限试模自校 ZJ-07 八、容量筒校准 ZJ-08 九、环刀自校 ZJ-09 十、标准筛自校(计量所检) ZJ-10

压碎指标值测定仪校准 本方法适用于压碎值试验仪的校准。 一、技术要求 1.1压碎值试验仪由钢制圆试筒、压住、地板组成,外表光滑、平整、压碎值试验仪不得有凹凸、啃边等缺陷。 1.2、压碎值试验仪的压头应平整、光滑,使用后不得产生凸陷。 1.3、GB/T 14685和JTG E42-2005压碎值试验仪规格。

JTG E42-2005 1.4金属捣棒:直径(10± 10)mm ,长450mm-600mm ,端部加工成半球形。 1.5金属筒:内径(112±0.2mm ),高度(179.4±0.2mm ),(JTG E42-2005压 碎值试验仪专用,下同) 二、校准项目 2.1外观检查。 2.2试筒、压柱和底板。 2.3金属捣棒和金属筒尺 寸。 三、校准环境及校准器具 3.1游标卡尺:量程不小于20mm ,分度值0.02mm 。 4.1外观检测:按照本方法2.1条、2.2条要求进行外观检查。 4.2试筒尺寸小组:用游标卡尺测量试筒的内径、壁厚和高度,每120°测量1次。共测量3次。取平均值。 4.3压柱尺寸校准:用游标卡尺分别测量压柱头直径、压杆直径、压柱总厂、压头壁厚,每120°测量1次,共测量3次,取平均值。 4.4底板尺寸校准:用游标卡尺分别测量底板的厚度和边缘厚度、用钢直尺测量底板的直径,每120°测量1次,共测量3次,取平均值。 4.5金属捣棒直径校准:用游标卡在金属捣棒端部测量捣棒直径,每120°测量1次,共测量3次,取平均值。 4.6金属筒尺寸校准:用游标卡分别测量金属筒内径和高度,每120°测量1次,共测量3次,取平均值。 五、自校周期 校准周期一般不超过12个月。

基于stm32f1的频谱分析仪

单片机课程设计 基于STM32F1 的频谱分析仪 班级:电子信息工程1111班(学号): 指导老师:

题目:基于STM32F1 的频谱分析仪 关键词:频谱分析仪,STM32F1,快速傅立叶变换,FFT,双色点阵 摘要 本设计是基于STM32F1的频谱分析仪。以STM32F103RBT6为控制核心,双色点阵屏为显示器。硬件上由电源管理,通信模块,放大电路,以及单片机最小系统组成。算法上采用简洁稳定的快速傅立叶变换作为主要的核心算法,辅以自动增益控制,实现信号从时域到频域的变换。通过双色点阵屏显示,具有直观,清晰等特点。 1.引言 目前,由于频谱分析仪价格昂贵,学校里只有少数实验室配有频谱仪。 但是电子信息类教学,如果没有频谱仪辅助观察,同学们只能从书本中抽象理解信号的特征,严重影响教学实验效果。 正对这种现状,提出了一种基于STM32F1的简易频谱分析仪的设计方案,其优点是成本低,能够直观的反映信号在频域的特征。 2.系统方案 本设计采用STM32F1作为核心处理器,该处理器核架构ARM Cortex-M3,具有高性能、低成本、低功耗等特点。

主控板包括电源模块、红外通信模块、TDA2822放大模块等;信号经过放大电路放大之后,由芯片自带的ADC将模拟信号转换为数字信号,再由主控芯片对数字信号进行快速傅立叶变换,驱动双色点阵屏显示。 软件算法的核心容就是快速傅立叶变换。如下图为本设计总体框图。 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

↓ ↓ ↓ 3.系统硬件设计 针对前面提出的整体设计方案,本设计采取模块化策略,将各个功能部分开来设计,最后组合起来。 3.1 电源管理模块 系统的核心芯片为STM32F103,常用工作电压为3.3V,同时部的ADC 工作的参考电压也是3.3V,一般的外部电源的电压都为5V,要使系统正常工作,需要将5V的电源电压稳压到3.3V。常用的78系列稳压芯片已不再适用,必须选择性能更好的稳压芯片。 经综合考虑,本电路采用LM1117-3.3作为电源部分的核心芯片。外部电源5V输入LM1117-3.3稳压为3.3V。由于点阵屏显示部分的电流较大,但是不在我们主控板上,所以暂不做考虑。电路图如下。

频谱分析仪基础知识性能指标和实用技巧

频谱分析仪基础知识性能指标及实用技巧 频谱分析仪是用来显示频域幅度的仪器,在射频领域有“射频万用表”的美称。在射频领域,传统的万用表已经不能有效测量信号的幅度,示波器测量频率很高的信号也比较困难,而这正是频谱分析仪的强项。本讲从频谱分析仪的种类与应用入手,介绍频谱分析仪的基本性能指标、操作要点和使用方法,供初级工程师入门学习;同时深入总结频谱分析仪的实用技巧,对频谱分析仪的常见问题以Q/A的形式进行归纳,帮助高级射频的工程师和爱好者进一步提高。 频谱分析仪的种类与应用 频谱分析仪主要用于显示频域输入信号的频谱特性,依据信号方式的差异分为即时频谱分析仪和扫描调谐频谱分析仪两种。完成频谱分析有扫频式和FFT两种方式:FFT适合于窄分析带宽,快速测量场合;扫频方式适合于宽频带分析场合。 即时频谱分析仪可在同一时间显示频域的信号振幅,其工作原理是针对不同的频率信号设置相对应的滤波器与检知器,并经由同步多工扫瞄器将信号输出至萤幕,优点在于能够显示周期性杂散波的瞬时反应,但缺点是价格昂贵,且频宽范围、滤波器的数目与最大多工交换时间都将对其性能表现造成限制。 扫瞄调谐频谱分析仪是最常用的频谱分析仪类型,它的基本结构与超外差式器类似,主要工作原理是输入信号透过衰减器直接加入混波器中,可调变的本地振荡器经由与CRT萤幕同步的扫瞄产生器产生随时间作线性变化的振荡频率,再将混波器与输入信号混波降频后的中频信号放大后、滤波与检波传送至CRT萤幕,因此CRT萤幕的纵轴将显示信号振幅与频率的相对关系。 基于快速傅立叶转换(FFT)的频谱分析仪透过傅立叶运算将被测信号分解成分立的频率分量,进而达到与传统频谱分析仪同样的结果。新型的频谱分析仪采用数位,直接由类比/数位转换器(ADC)对输入信号取样,再经傅立叶运算处理后而得到频谱分布图。 频谱分析仪透过频域对信号进行分析,广泛应用于监测电磁环境、无线电频谱监测、电子产品电磁兼容测量、无线电发射机发射特性、信号源输出信号品质、反无线窃听器等领域,是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具,特别针对无线通讯信号的测量更是必要工具。另外,由于频谱仪具有图示化射频信号的能力,频谱图可以帮助我们了解信号的特性和类型,有助于最终了解信号的调制方式和机的类型。在军事领域,频谱仪在电子对抗和频谱监测中

频谱分析仪常见问题

频谱分析仪常见问题 01. 是否可以将频谱分析仪当做网络分析仪使用? 是的,有2种方法可将频谱分析仪当作网络分析仪使用,但是都只能进行标量测量 方法1:使用频谱分析仪内置的跟踪信号源。大部分安捷伦频谱仪可以加装这个选件。如果要测量反射系数,则还需要一个定向耦合器去采集反射功率。 方法2:使用独立的源。如需要可配上耦合器。前提是频谱仪的扫描速度要快过信号源的扫描速度。但这种方式通常不被推荐,因为它的准确性较低。 对于校准,可用到的方法是归一化的方法。这种方法把接收机和源的频率响应移除。然而,矢量网络分析仪采用更强大的误差校准技术,还可以消除不匹配和交调带来的的影响。这就意味着,一般来讲,和频谱分析仪方法相比较,网络分析仪可以进行更准确的测量。 02. 频谱分析仪在零扫宽能够测得的最快脉冲上升时间是多少? 测得的上升时间一般不会超过频谱分析仪的最佳上升时间。分析仪的上升时间由下面这个公式来确定:Tr = 0.66/max RBW, 其中RBW为分辨率带宽。 例如,在 PSA (E4440A、E4443A、E4445A、E4446A或E4448A)中,RBW最大值为8 MHz。因此,最快的上升时间为: 0.66/8 E6 = 82.5 nS。 然而,RBW过滤器带宽误差为± 15%,额定值(中心频率= 3 GHz),因此上升时间范围在71.7 nS到97 nS之间。 参见具体频谱分析仪的技术资料或规范指南。 03. 怎样设置矢量信号分析仪(VSA)测量I和Q增益和相位? 在使用89600S或89400系列矢量信号分析仪时,必须有两个基带信道输入。把I或Q信号连接到信道1上,把另一个信号连接到信道2上。确保89400处于矢量模式下,或已经打开89600的VSA (非标量)应用程序。 在89400上,选择:Instrument Mode > receiver > IF section (0-10 MHz)。 在89600上,选择:Input > Channels > 2 channels. 设置4个网格(89400: Display > 4 grids stack; 89600: Display > Layout > Stacked 4). 对轨迹A,选择Measurement Data spectrum ch1 和 Data Format log magnitude。 对轨迹B,选择Measurement Data spectrum ch2 和 Data Format log magnitude。 对轨迹C,选择Measurement Data frequency response 和 Data Format log magnitude。(在89600上,必须先选择Cross Channel,然后再选择Freq Response) 对轨迹D,选择Measurement Data frequency response 和 Data Format wrap phase。 选择量程,以使OV1 (ADC过载消息)消失。 自动定标所有轨迹。 现在,可以使用标尺,在轨迹C中进行增益测量,在轨迹D中进行相位测量。 在89400上,按蓝色Shift键 > A, Shift > B, Shift > C 和 Shift > D,激活所有标尺。然后选择Markers > couple markers on。使用旋钮,把标尺滚动到感兴趣的标尺上。

实时频谱仪—工作原理

实时频谱分析仪(RTSA),这是基于快速傅利叶(FFT)的仪表,可以实时捕获各种瞬态信号,同时在时域、频域及调制域对信号进行全面分析,满足现代测试的需求。 一、实时频谱分析仪的工作原理 在存在被测信号的有限时间内提取信号的全部频谱信息进行分析并显示其结果的仪器主要用于分析持续时间很短的非重复性平稳随机过程和暂态过程,也能分析40兆赫以下的低频和极低频连续信号,能显示幅度和相位。 傅里叶分析仪是实时式频谱分析仪,其基本工作原理是把被分析的模拟信号经模数变换电路变换成数字信号后,加到数字滤波器进行傅里叶分析;由中央处理器控制的正交型数字本地振荡器产生按正弦律变化和按余弦律变化的数字本振信号,也加到数字滤波器与被测信号作傅里叶分析。正交型数字式本振是扫频振荡器,当其频率与被测信号中的频率相同时就有输出,经积分处理后得出分析结果供示波管显示频谱图形。正交型本振用正弦和余弦信号得到的分析结果是复数,可以换算成幅度和相位。分析结果也可送到打印绘图仪或通过标准接口与计算机相连。 二、实时频谱分析仪中的数字信号处理技术 1. IF 数字转换器 一般会数字化以中间频率(IF)为中心的一个频段。这个频段或跨度是可以进行实时分析的最宽的频率范围。在高IF 上进行数字转换、而不是在DC 或基带上进行数字转换,具有多种信号处理优势(杂散性能、DC抑制、动态范围等),但如果直接处理,可能要求额外的计算进行滤波和分析。 2. 采样 内奎斯特定理指出,对基带信号,只需以等于感兴趣的最高频率两倍的速率取样 3. 具有数字采集的系统中触发 能够以数字方式表示和处理信号,并配以大的内存容量,可以捕获触发前及触发后发生的事件。数字采集系统采用模数转换器(ADC),在深内存中填充接收的信号时戳。从概念上说,新样点连续输送到内存中,最老的样点将离开内存。

基于单片机的频谱仪的设计

目录 1 绪论 (2) 1.1频谱仪概述 (2) 1.1.1 古老频谱仪 (2) 1.1.2 现代频谱仪 (3) 1.2背景及意义 (4) 2 频谱分析原理与技术指标 (6) 2.1 基本原理 (6) 2.1.1 动态信号的分析方法 (6) 2.1.2 扫描调谐分析仪 (6) 2.2 技术指标 (7) 2.2.1频率指标 (7) 2.2.2 幅度指标 (8) 3频谱仪的设计方案 (9) 3.1模拟式频谱分析仪 (9) 3.2数字式频谱分析仪 (10) 3.2.1 按信号处理方式分类 (10) 3.2.2 按频谱仪实现方式分类 (12) 3.3虚拟频谱分析仪 (13) 4 方案实现 (14) 4.1理论分析 (14) 4.2 软件总体设计 (16)

1 绪论 射频测量对象是宽频带内信号与网络系统的特性参数,而同一个物理系统或信号可以分别在时域和频域描述。 (1)时域测量以被测信号和网络系统在时域内的特性为依据,研究的是被测对象的幅度时间特性时域测量常用的测试信号是脉冲或阶跃信号,研究的是待测信号 的瞬变过程或网络输出的冲激或阶跃响应:关键是时域信号的采集和分析 (2)频域测量以被测信号和被测网络系统在频域的特性为依据,研究的是被测对象的幅频特性和相频特性。频域测量常用的测试信号为正弦波,研究的是待测信号或网络输出的稳态响应:关键是特定频率的产生和选择。 射频测试中,时域测量和频域测量是相辅相成的。从一个域到另一个域,如果测试是完全的,则无任何信息损失,仅仅是同一信号的不同表述方法。 1.1频谱仪概述 1.1.1 古老频谱仪 频谱仪便是对频域进行测量。频谱仪被誉为射频领域的示波器,现代频谱仪不仅具有传统的频谱分析功能,而且通过扩展选件,可以集成功率计、频率计、标量/矢量网络分析仪、信号分析、通信测试仪等众多仪器的主要功能,堪称射频测试的集大成者,拥有一台高性能频谱仪,即可完成大部分射频测试、信号分析功能。现代实时频谱仪的出现,进一步将频谱仪的应用领域扩展到快速变化的瞬态信号测试、宽实时带宽信号分析中。 频谱仪的基本功能是测量信号的幅度/频率响应,可以完成诸如频谱成分分析、失真测量、调制信号谱分析、信号衰减测量、电子组件增益测量等。基本工作原理是,扫频本振的频率随锯齿波发生器的输出在一定范围内扫描,使不同频率的输入信号与本振混频后,依次落入分辩率带宽滤波器通带内,进一步放大、检波后加到Y放大器,亮点在屏幕上的垂直偏移正比于该频率分量的幅值。由于扫描电压在调制振荡器的同时,又驱动X放大器,从而可以在屏幕上显示出被子测信号的频谱。 这是最古老的频谱仪工作原理,随着现代科学技术的发展,特别是数字信号处理技术和AD采样技术的不断提高,现代频谱仪多采用软件无线电思想设计:搭建通用性强的硬件平台,将功能实现软件化,使得现代频谱仪具有了“软件定义仪器”的特征,在维持硬

频谱分析仪和信号分析仪的区别

在实验室和车间最常用的信号测试仪器是电子示波器。人的思维对时间概念比较敏感,每时每刻都与时域事件发生联系,但是信号往往以频率形式出现,用示波器观察最简单的调幅载波信号也不方便,往往显示载波时看不清调制仪,屏幕上获得的是三条谱线,即载频和在载频左右的调制频。调制方式越复杂,电子示波器越难显示,频谱分析器的表达能力强,频谱分析仪是名副其实的频域仪器的代表。沟通时间一频率的数字表达方法就是傅里叶变换,它把时间信号分解成正弦和余弦曲线的叠加,完成信号由时间域转换到频率域的过程。 早期的频谱分析仪实质上是一台扫频接收机,输入信号与本地振荡信号在混频器变频后,经过一组并联的不同中心频率的带通滤波器,使输入信号显示在一组带通滤波器限定的频率轴上。显然,由于带通滤波器由无源元件构成,频谱分析器整体上显得很笨重,而且频率分辨率不高。既然傅里叶变换可把输入信号分解成分立的频率分量,同样可起着滤波器类似的作用,借助快速傅里叶变换电路代替低通滤波器,使频谱分析仪的构成简化,分辨率增高,测量时间缩短,扫频范围扩大,这就是现代频谱分析仪的优点了。 矢量信号分析仪是在预定,频率范围内自动测量电路增益与相应的仪器,它有内部的扫频频率源或可控制的外部信号源。其功能是测量对输入该扫频信号的被测电路的增益与相位,因而它的电路结构与频谱分析仪相似。频谱分析仪需要测量未知的和任意的输入频率,矢量信号分析仪则只测量自身的或受控的已知频率;频谱分析仪只测量输入信号的幅度(标量仪器),矢量信号分析仪则测量输入信号的幅度和相位(矢量仪器)。由此可见,矢量信号分析仪的电路结构比频谱分析仪复杂,价位也较高。现代的矢量信号分析仪也采用快速傅里叶变换,以下介绍它们的异同。 频谱分析议和FFT颁谱分析议 传统的频谱分析仪的电路是在一定带宽内可调谐的接收机,输入信号经下变频后由低通滤器输出,滤波输出作为垂直分量,频率作为水平分量,在示波器屏幕上绘出坐标图,就是输入信号的频谱图。由于变频器可以达到很宽的频率,例如30Hz-30GHz,与外部混频器配合,可扩展到100GHz以上,频谱分析仪是频率覆盖最宽的测量仪器之一。无论测量连续信号或调制信号,频谱分析仪都是很理想的测量工具。 但是,传统的频谱分析仪也有明显的缺点,首先,它只适于测量稳态信号,不适宜测量瞬态事件;第二,它只能测量频率的幅度,缺少相位信息,因此属于标量仪器而不是矢量仪器;第三,它需要多种低频带通滤波器,获得的测量结果要花费较长的时间,因此被视为非实时仪器。 既然通过傅里叶运算可以将被测信号分解成分立的频率分量,达到与传统频谱分析仪同样的结果,出现基于快速傅里叶变换(F盯)的频谱分析仪。这种新型的频谱分析仪采用数字方法直接由模拟/数字转换器(ADC)对输入信号取样,再经FFT处理后获得频谱分布图。据此可知,这种频谱分析仪亦称为实时频谱分析仪,它的频率范围受到ADC采集速率和FFT运算速度的限制。

仪器设备检定校准总体计划(模板)

仪器设备检定/校准总体计划 ***中心实验室 起草人:批准人: 日期:日期:

一、原子荧光光度计 1 基本信息 1.1 仪器设备名称:原子荧光光度计 1.2 型号:AFS-9800 1.3 生产厂商:北京海光 1.4 出厂编号:9800126013 1.5 仪器编号:SHY/E-1004 1.6 所处位置:检测一室 2 应用:测定砷 As、汞 Hg、铅 Pb、镉 Cd 等元素含量 3 量值溯源 3.1 方式:外校(自校、比对等) 3.2 周期:一年(2012.5.15~2013.5.14) 3.3 机构:南通市计量所 4 确认:合格(符合检测要求) 5 期间核查 5.1 方法:与标准物质比对 5.2 周期:半年(2012.5.15~2012.11.11) 6 使用 6.1 条件:-10~40℃ 6.2 授权:***、*** 7 维护 7.1 项目:通电去湿、除尘等 7.2 周期:三个月 8 计量方式:校准

9 量值溯源图

二、原子吸收分光光度计 1 基本信息 1.1 仪器设备名称:原子吸收分光光度计 1.2 型号:M6 1.3 生产厂商:Thermo 1.4 出厂编号:N/A 1.5 仪器编号:SHY/E-1005 1.6 所处位置:检测一室 2 应用:用于金属元素及部分非金属元素的测定 3 量值溯源 3.1 方式:外校(自校、比对等) 3.2 周期:一年(2012.5.15~2013.5.14) 3.3 机构:南通市计量所 4 确认:合格(符合检测要求) 5 期间核查 5.1 方法:与标准物质比对 5.2 周期:半年(2012.5.15~2012.11.14) 6 使用 6.1 条件:-10~40℃ 6.2 授权:***、*** 7 维护 7.1 项目:通电去湿、除尘等 7.2 周期:三个月 8 计量方式:校准

史上最好的频谱分析仪基础知识(收藏必备)

频谱分析是观察和测量信号幅度和信号失真的一种快速方法,其显示结果可以直观反映出输入信号的傅立叶变换的幅度。信号频域分析的测量范围极其宽广,超过140dB,这使得频谱分析仪成为适合现代通信和微波领域的多用途仪器。频谱分析实质上是考察给定信号源,天线,或信号分配系统的幅度与频率的关系,这种分析能给出有关信号的重要信息,如稳定度,失真,幅度以及调制的类型和质量。利用这些信息,可以进行电路或系统的调试,以提高效率或验证在所需要的信息发射和不需要的信号发射方面是否符合不断涌现的各种规章条例。 现代频谱分析仪已经得到许多综合利用,从研究开发到生产制造,到现场维护。新型频谱分析仪已经改名叫信号分析仪,已经成为具有重要价值的实验室仪器,能够快速观察大的频谱宽度,然后迅速移近放大来观察信号细节已受到工程师的高度重视。在制造领域,测量速度结合通过计算机来存取数据的能力,可以快速,精确和重复地完成一些极其复杂的测量。 有两种技术方法可完成信号频域测量(统称为频谱分析)。 1.FFT分析仪用数值计算的方法处理一定时间周期的信号,可提供频率;幅度和相位信息。这种仪器同样能分析周期和非周期信号。FFT 的特点是速度快;精度高,但其分析频率带宽受ADC采样速率限制,适合分析窄带宽信号。 2.扫频式频谱分析仪可分析稳定和周期变化信号,可提供信号幅度和频率信息,适合于宽频带快速扫描测试。

图1 信号的频域分析技术 快速傅立叶变换频谱分析仪 快速傅立叶变换可用来确定时域信号的频谱。信号必须在时域中被数字化,然后执行FFT算法来求出频谱。一般FFT分析仪的结构是:输入信号首先通过一个可变衰减器,以提供不同的测量范围,然后信号经过低通滤波器,除去处于仪器频率范围之外的不希望的高频分量,再对波形进行取样即模拟到数字转换,转换为数字形式后,用微处理器(或其他数字电路如FPGA,DSP)接收取样波形,利用FFT计算波形的频谱,并将结果记录和显示在屏幕上。 FFT分析仪能够完成多通道滤波器式同样的功能,但无需使用许多带通滤波器,它使用数字信号处理来实现多个独立滤波器相当的功能。从概念上讲,FFT方法

仪器设备校准规范

1技术要求 1.1仪器应有铭牌、电源开关、电源指示灯、关阀指示灯、开阀指示灯、卡座、保护开关、电流表切换开关、计数开关、电压调节旋钮、输入电压显示、检测电压显示、最大工作电流显示、静态工作电流显示、带撞针夹具 2校准用仪器 电压表(万用表)、标准燃气表主板一块、累加卡、开关阀卡、初始化卡 3校准方法 3.1将燃气表主板放入夹具中 3.2开启电源,观察电流表显示值应与标准值很接近 3.3旋转电压调节旋钮,看其输入电压小于5V是否关阀 3.4输入电压调回正常值,开启计数器,电路板显示屏中数据应减少2m3,之后关闭计数器 3.5观察两电压表头应与标准电压表值一致 3.6分别插入累加卡,开关阀卡,初始化卡,看燃气表主板显示屏是否有相应变化 4校准结果 经检验符合相应技术要求的为合格,校准记录由计量员保存,不合格时上报主管领导处理。校准周期为半年。

1技术要求 1.1仪器应有铭牌…… 电源开关、配气键、停止键、系统键、数字选择键、左,右键、联机键、确定键、取消键 2校准用仪器 氢气分析仪、甲烷分析仪、丙烷分析仪、密封箱一个 3校准方法 3.1将气体助样仪、氢气分析仪与密封箱连接,开启电源。 3.2打开气体助样仪,分别往密封箱中注入低浓度、中浓度、高 浓度三种状态气体,看起显示值与氢气分析仪是否一致。 3.3把氢气分析仪分别换成甲烷分析仪和丙烷分析仪,方法同上。 4校准结果 经检验符合相应技术要求的为合格,校准记录由计量员保存,不合格时上报主管领导处理。校准周期为一年。

1技术要求 1.1仪器应有铭牌、数字显示屏、开启键、保持键、调整旋钮、 检测输入端 2校准用仪器 标准万用表一块、标准报警器一台、电阻若干 3校准方法 3.1不通电情况下,用两表同时测不同值的电阻,看是否有误差值。 3.2通电后用两万用表同时测报警各不同电位的电压值,看是否有误差值 3.3用两万用表同时测报警器各支路的电流值,看是否存在误差值 4校准结果 经检验符合相应技术要求的为合格,校准记录由计量员保存,不合格时上报主管领导处理。

Adobe-Audition-系列教程(二):频谱分析仪

AdobeAudition系列教程(二):频谱分析仪 频谱分析仪是研究信号频谱特征的仪器,在电子技术一日千里的今天,是研究、开发、调试维修中的有力武器。现代频谱分析仪都趋向于智能化,虚拟仪器技术广泛应用,有些就是以专用的计算机系统为核心设计的。其结果是结构大大简化、性能飞速提高。当然专业的频谱分析仪就比示波器更加昂贵了,业余爱好者更难用上。不过不必灰心,我们可以充分利用AdobeAudition的频谱分析功能,让你拥有精确频谱分析仪的美梦成真! 1. 频谱显示模式 AdobeAudition本身有一种“频谱显示”模式。先打开一段波形,或用《妙用Adobe Audition:数字存储示波器》一文介绍的方法录制一段波形,即可进行频谱分析。这里我们新建一段20秒的对数扫频信号(本文大多选用直接建立的波形,以便了解信号原始波形的标准频谱特征),然后选择“View=>Spe ctral View”(视图=>频谱),如图1,或点击快捷工具栏的“Toggle between Spectral and Waveform views”(切换频谱视图/波形视图)按扭,即可将波形以频谱显示的方式显示出来,如图2。扫频的频谱显示见图3。 图1

图2 图3 可以看到,横轴为时间,纵轴为频率指示。每个时刻对应的波形频谱都被显示出来了,可以看到扫描速度是指数增加的,即将频率轴取对数时扫描速度是线性的。如图中光标处18秒处频谱指示约11KHz。实际上频谱指示的颜色是代表频谱能量的高低的,颜色从深蓝到红再到黄,指示谱线电平由低到高的变化。这实际上跟地图的地形鸟瞰显示是比较相似的,看图4频谱复杂变化的声音频谱就更容易理解这点了。

简易频谱分析仪1

简易频谱分析仪[2005年电子大赛二等奖] 文章来源:凌阳科技教育推广中心 作者:国防科技大学李楠刘亮李俊发布时间:2006-8-30 11:46:44 摘要:本设计以凌阳16位单片机SPCE061A为核心控制器件,配合Xilinx Virtex-II FPGA及Xilinx公司提供的硬件DSP高级设计工具System Generator,制作完成本数字式外差频谱分析仪。前端利用高性能A/D对被测信号进行采集,利用FPGA高速、并行的处理特点,在FPGA内部完成数字混频,数字滤波等DSP 算法。 SPCE061A单片机是整个设计的核心控制器件,根据从键盘接受的数据控制整个系统的工作流程,包括控制FPGA工作以及控制双路D/A在模拟示波器屏幕上描绘频谱图。人机接口使用128×64液晶和4×4键盘。本系统运行稳定,功能齐全,人机界面友好。 关键字:SPCE061A 简易频谱分析仪 一、方案论证 频谱分析仪是在频域上观察电信号特征,并在显示仪器上显示当前信号频谱图的仪器。从实现方式上可分为模拟式与数字式两类方案,下面对两种方案进行比较: 方案一:模拟式频谱分析仪 模拟方式的频谱仪以模拟滤波器为基础,通常有并行滤波法、顺序滤波法,可调滤波法、扫描外差法等实现方法,现在广泛应用的模拟频谱分析仪设计方案多为扫描外差法,此方案原理框图如图1.1:

图 1.1 模拟外差式频谱仪原理框图 图中的扫频振荡器是仪器内部的振荡源,当扫频振荡器的频率在一定范围内扫动时,输入信号中的各个频率分量在混频器中产生差频信号(),依次落入窄带滤波器的通带内(这个通带是固定的),获得中频增益,经检波后加到Y放大器,使亮点在屏幕上的垂直偏移正比于该频率分量的幅值。由于扫描电压在调制振荡器的同时,又驱动X放大器,从而可以在屏幕上显示出被测信号的线状频谱图。这是目前常用模拟外差式频谱仪的基本原理。模拟外差式频谱仪具有高带宽和高频率分辨率等优点,但是模拟器件调试复杂,短期实现有难度,尤其是在对频谱信息的存储和分析上,逊色于新兴的数字化频谱仪方案。 方案二:数字式频谱分析仪 数字式频谱仪通常使用高速A/D采集当前信号,然后送入处理器处理,最后将得到的各频率分量幅度值数据送入显示器显示,其组成框图如图1.2: 图 1.2 数字式频谱仪组成框图 按照对信号处理方式的不同,数字式频谱仪可分为以下三种: (1)基于FFT技术的数字频谱仪: 这种频谱仪利用快速傅里叶变换可以将被测信号分解成分立的频率分量,达到与传统频谱分析仪同样的结果。这种新型的频谱分析仪采用数字方法直接由模拟/数字转换器(ADC)对输入信号取样,再经FFT处理后获得频谱分布图。FFT技术的数字式频谱分析仪在速度上明显超过传统的模拟式频谱分析仪,能够进行实时分析。但由于FFT所取的是有限长度,运算的点数也是有限的,因此,实现高扫频宽度和高频率分辨率需要高速A/D转换器和高速数字器件的配合。

仪器设备检定校准管理制度

仪器设备检定、校准管理制度 1.目的 制定本制度目的是对计量检测设备的校准、检定进行管理,确保所有计量检测设备正常、稳定的工作,确保所有检测数据准确、有效。 2.范围 本制度适用于所有计量检测设备的检定/校准的管理。 3.职责 3.1设备管理员负责计量设备的统计、编号、标志管理。 3.2设备管理员负责质监中心所有计量检测设备的送检工作和有关计量设备档案的管理。 4.工作要求 4.1计量检测设备的统计 设备管理员及技术负责人编制检定及校准《检测仪器设备计量台帐》,该台帐包括仪器名称、出厂编号、位号、规格型号、国别厂家、精度等级、测量范围、检定周期、检定部门、检定日期、级别、备注,设备管理员编制质监中心《设备台帐》,该表包括仪器设备名称、规格型号、出厂编号、出厂日期、设备位号、技术指标、制造厂、购置日期、保管人、备注,设备管理员每年一次对上表进行跟踪和修改。 4.2检测设备的编号 所有出具分析数据的设备都有唯一的标识编号,计量检测设备编号为仪器编号,分析检测设备编号为“YXX”,其中“Y”表示此编号为班组编号,“XX”表示设备的流水号; 4.3设备标识 每一台设备都应有明显的标志表明其状态,设备标志有四种:合格、准用、停用、设备完好标识。

4.3.1“合格”——经检定/校准确认合格的计量检测设备,正常使用期间,使用绿色的合格标识。 4.3.2“准用”——一经检定/校准部分计量技术指标合格,降级或限制在一定范围内使用的计量检测设备,使用黄色的准用标志。 4.3.3“停用”——经检定/校准确认不合格、未经计量检定、封存、暂时不用或超出确认间隔的计量检测设备、设备性能无法确定者及设备损坏者使用红色的停用标志。 4.3.4“设备完好标识”——仅起到特定功能(如加热、制冷、旋转、搅拌)的设备,没有明确的计量特性,正常使用期间,使用黄色设备完好标识。[明确标识填写即查即用]。 4.3.5设备标志应当粘贴在设备主要部件的明显位置以表明该设备的状态,标志是唯一的,同一设备的某些附件由于长期不用的原因,应粘贴停用标志。 4.4设备档案 4.4.1所有带编号的计量检测设备都应建立档案并由技术负责人和设备管理员共同负责建立,由档案员管理。 4.4.2检测设备档案的内容至少包括如下信息: a)技术概况:包括仪器设备名称、制造厂、规格型号、出厂日期、启用日期等。 b)安装调试记录:包括安装调试日期和测试内容及质量记录。 c)故障事故和使用维护记录:迄今所进行维护的记录。 d)检定校准记录:包括检定证书或校准记录。 e)操作维护作业指导书:仪器设备说明书。 4.4.3档案应保管完好,并永久保存(在设备报废后也应再保存1年),检测设备档案还应有检测设备检定证书或仪器设备自校验记录。检测设备档案号为此设备编号,档案号应位于档案盒的醒目位置。

简易频谱分析仪

简易频谱分析仪[ 2005年电子大赛二等奖] 摘要:本设计以凌阳16位单片机SPCE061A为核心控制器件,配合Xilinx Virtex-II FPGA及Xilinx公司提供的硬件DSP高级设计工具System Generator,制作完成本数字式外差频谱分析仪。前端利用高性能A/D对被测信号进行采集,利用FPGA高速、并行的处理特点,在FPGA内部完成数字混频,数字滤波等DSP 算法。 SPCE061A单片机是整个设计的核心控制器件,根据从键盘接受的数据控制整个系统的工作流程,包括控制FPGA工作以及控制双路D/A在模拟示波器屏幕上描绘频谱图。人机接口使用128×64液晶和4×4键盘。本系统运行稳定,功能齐全,人机界面友好。 关键字:SPCE061A 简易频谱分析仪 一、方案论证 频谱分析仪是在频域上观察电信号特征,并在显示仪器上显示当前信号频谱图的仪器。从实现方式上可分为模拟式与数字式两类方案,下面对两种方案进行比较: 方案一:模拟式频谱分析仪 模拟方式的频谱仪以模拟滤波器为基础,通常有并行滤波法、顺序滤波法,可调滤波法、扫描外差法等实现方法,现在广泛应用的模拟频谱分析仪设计方案多为扫描外差法,此方案原理框图如图1.1:

图 1.1 模拟外差式频谱仪原理框图 图中的扫频振荡器是仪器内部的振荡源,当扫频振荡器的频率在一定范围内扫动时,输入信号中的各个频率分量在混频器中产生差频信号 (),依次落入窄带滤波器的通带内(这个通带是固定的),获得中频增益,经检波后加到Y放大器,使亮点在屏幕上的垂直偏移正比于该频率分量的幅值。由于扫描电压在调制振荡器的同时,又驱动X放大器,从而可以在屏幕上显示出被测信号的线状频谱图。这是目前常用模拟外差式频谱仪的基本原理。模拟外差式频谱仪具有高带宽和高频率分辨率等优点,但是模拟器件调试复杂,短期实现有难度,尤其是在对频谱信息的存储和分析上,逊色于新兴的数字化频谱仪方案。 方案二:数字式频谱分析仪 数字式频谱仪通常使用高速A/D采集当前信号,然后送入处理器处理,最后将得到的各频率分量幅度值数据送入显示器显示,其组成框图如图1.2: 图 1.2 数字式频谱仪组成框图

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