罗德与施瓦茨RTO的FFT频谱分析
罗德与施瓦茨频谱仪使用指南
罗德与施瓦茨频谱仪使用指南
嘿，朋友们！今天咱来聊聊罗德与施瓦茨频谱仪，这玩意儿可真是个宝贝啊！
你看啊，这罗德与施瓦茨频谱仪就好比是一位音乐大师，能精准地捕捉到各种信号的“旋律”呢！它可以帮我们清楚地了解到信号的各种特性，就像我们能清楚知道一首歌的节奏、音高啥的。
使用它的时候啊，可别毛手毛脚的。
就像你要小心翼翼地打开一个珍贵的礼物一样，得温柔点对待它。
先把电源接上，让它“苏醒”过来。
然后呢，根据你要测量的信号类型，设置好各种参数。
这可不能马虎，不然它可就“闹脾气”啦，给你出些不准确的数据。
当它开始工作的时候，你就瞧好吧！那些复杂的信号在它眼里就像是透明的一样，被分析得明明白白。
你就想啊，它就像是一个超级侦探，能把信号背后的秘密都给挖出来。
比如说，你在测试一个无线设备的信号，它就能告诉你这个信号强不强，干不干净，有没有受到什么干扰。
这多厉害呀！要是没有它，咱就像在黑暗中摸索一样，啥都搞不清楚。
而且啊，它操作起来也不算太复杂。
只要你用心学一学，很快就能上手啦。
就像学骑自行车一样，一开始可能会有点摇晃，但多练几次不就稳啦。
你说，要是没有这罗德与施瓦茨频谱仪，咱们在电子领域得多迷茫啊！它就像是我们的指明灯，为我们照亮前行的路。
所以啊，朋友们，一定要好好珍惜这个“宝贝”呀！好好利用它，让它为我们的工作和研究发挥最大的作用。
可别把它闲置在一边哦，那可就太浪费啦！它可是等着我们去挖掘它的潜力呢！怎么样，是不是觉得这罗德与施瓦茨频谱仪超棒的？赶紧去试试吧！
原创不易，请尊重原创，谢谢!。
罗德与施瓦茨rte1102示波器编程手册
罗德与施瓦茨rte1102示波器编程手册罗德与施瓦茨（Rohde & Schwarz，以下简称R&S）是一家知名的电子测试与测量设备制造商，其产品覆盖无线通信、射频和微波技术、广播与电视、音视频制作等领域。
R&S的示波器产品广泛应用于各种电子设备的研发、生产和维护过程中，包括但不限于通信设备、航空航天设备、工业自动化设备等。
而R&S RTE1102 是R&S公司生产的一款示波器产品，它不仅具备了R&S示波器产品一贯的高性能和可靠性，还融合了先进的数字信号分析技术，使得其在电子设备测试和故障排除领域具有独特的优势。
在本篇文章中，我将深入探讨R&S RTE1102示波器的编程手册，以帮助读者更深入地理解这款产品的技术特性和应用价值。
一、R&S RTE1102示波器概述R&S RTE1102示波器是R&S公司的一款高性能示波器产品，具备200 MHz的带宽和10位竞相量化（驱动见表1）。
该示波器采用了R&S独特的智能触发技术，能够实现对复杂信号的精确捕获和分析。
R&S RTE1102还内置了丰富的分析功能，包括时序分析、频谱分析、眼图分析等，能够满足不同测试场景的需求。
表1 R&S RTE1102示波器技术参数摘要- 带宽：200 MHz- 竞相量化：10位- 最大采样率：5 G样/秒- 存储深度：50 M点- 触发类型：边沿、脉冲宽度、发生器、视频等- 分析功能：时序分析、频谱分析、眼图分析等二、R&S RTE1102编程手册1. 编程接口R&S RTE1102示波器提供了丰富的编程接口，包括但不限于LAN、USB、GPIB等。
用户可以通过这些接口与示波器进行通信和控制，实现自动化测试和远程监控的应用。
2. 编程语言支持R&S RTE1102示波器支持多种编程语言，包括但不限于Python、C++、LabVIEW等。
EVDO频谱扫描与邻频干扰测试分析指导书
EVDO频谱扫描与邻频干扰测试分析指导书（暂行稿）中国电信集团公司无线网络优化中心二零零九年二月编写说明：为指导各省无线技术人员进行EVDO频谱扫描及邻频干扰测试分析工作，集团公司制定了《中国电信EVDO频段扫描与邻频干扰测试分析指导书》，阐述了频谱扫描及邻频干扰测试基础知识、测试基本方法和要求，并对常用的安捷伦、罗德与施瓦茨及安立频谱仪和安捷伦Viper路测系统在频谱扫描及邻频干扰测试中的操作方法等进行了详细说明。
参与编制单位：中国电信集团公司无线网络优化中心中国电信集团公司广东研究院安捷伦科技有限公司罗德与施瓦茨公司安立有限公司编制历史：·1·目录1.频谱测试基础 (1)1.1.信号分析概述 (1)1.2.频谱仪基本工作原理 (2)1.3.CDMA频谱 (4)2.干扰分析基础 (4)2.1.概述 (4)2.2.干扰信号分类 (5)2.3.CDMA系统的无线电干扰 (5)2.4.干扰的衡量指标 (7)2.4.1. 干扰容限 (7)2.4.2. 邻道干扰...................................................................................... 错误！未定义书签。
3.测试基本要求 (8)3.1.测试方法 (8)3.2.基本参数设置要求 (9)4.频谱扫描与邻频干扰测试操作指导 (9)4.1.罗德与施瓦茨频谱仪操作指导 (9)4.1.1.测试基本工具 (9)4.1.2.测试与分析软件 (11)4.1.3.现场测试操作 (11)4.1.3.1. 频段扫描测试操作 (11)4.1.3.2. 邻频干扰测试操作 (13)4.1.4.后台软件操作 (14)4.2.安立频谱仪操作指导 (17)4.2.1.测试基本工具 (17)4.2.2.测试与分析软件 (19)4.2.3.现场测试操作步骤 (19)4.2.3.1. 频段扫描测试操作 (19)4.2.3.2. 邻频干扰测试操作 (21)4.2.4.后台软件操作步骤 (21)4.3.安捷伦频谱仪操作指导 (22)4.3.1.测试基本工具 (22)4.3.2.测试与分析软件 (23)4.3.3.现场测试操作 (23)4.3.4.后台软件操作 (24)4.4.安捷伦VIPER路测系统操作指导 (24)4.4.1.测试基本工具 (24)4.4.2.现场测试操作 (25)·2·1.频谱测试基础1.1. 信号分析概述1.1.1.信号的分类频谱分析的对象是各种复杂信号。
罗德施瓦茨测量噪声方法
罗德施瓦茨测量噪声方法
罗德与施瓦茨（R&S）公司提供的测量噪声的方法主要有两种：一种是使用示波器主机和Power
Rail电源轨探头进行测量，另一种是在实验架构中引入AM和FM解调器进行测量。
对于第一种方法，R&S公司推出的RTO/RTE系列示波器具有百uV级别底噪，在标称带宽内具有1mV/div的垂直挡位（硬件实现，非放大），并具有强大的具备硬件数字下变频器（DDC）实现的准实时频谱分析功能，可以帮助工程师准确地测量电源噪声，并排查干扰噪声的来源。
对于第二种方法，该方案采用了CORDIC算法（坐标旋转数字计算机）将复杂的基带I/Q信号分离为其幅度和相位分量。
幅度信号直接用于计算幅度噪声频谱，而相位信号则需要在进一步的处理步骤之前转换为频率信号，因此传统上复杂的PLL结构被可应用于相位检测和频率跟踪的数字FM解调器取代，同时AM解调器用于测量相位和幅度噪声。
该方案采用了两条相同且独立的测量链路，也使用了互相关算法进一步提高了测量精度。
该方案可以在测量100MHz载波频率的情况下，在10kHz频率偏移处拥有低至-
183dBc/Hz的相位噪声测量灵敏度。
在测量载波频率为50GH的SUT时，在10KHz频率偏移处，相位噪声测量灵敏度可以达到-137dBc/Hz。
请注意，具体的测量方法和步骤可能会因应用和需求的不同而有所差异。
在实际操作中，需要根据具体情况选择适合的测量方法和设备。
罗德施瓦茨手持频谱仪使用说明书
MARKER功能选择 ■ MARKER ■ ∆MARKER ■ 噪声MARKER ■ 频率计数器 ■ 多标记功能
■ ■
多达256个频谱图形或 设置的存储量 测量结果的直接打印 输出
彩色显示 , 320 × 240 个相 素点，在阳光直射的应 用场合下可以切换到单 色高对比度显示
RS-232-C光接口 通过软键进行简单 的菜单式操作
■
■
■
■
■
+¸ FSH-K3
+¸ FSH-K4
■
+¸ FSH-Z2/Z3
+¸ FSH-K1
¸FSH18■Fra bibliotek■■
■
■
+¸ FSH-K3
1) 2)
–
–
–
–
+¸ FSH-K1
–
序列号为103500的.23型¸FSH3或更新的产品 需配¸ FSH-K2
■ ¸FSH标准功能
– 不具备该功能
¸FSH-型号
频率范围 跟踪源 跟踪源 输出功率 – - 20 dBm - 20 dBm/0 dBm 可选 – - 10 dBm (f＜3 GHz) - 20 dBm (f＞3 GHz) – 前放 分辨率带宽 ¸FSH3 型号.03 ¸FSH3 型号.13 ¸FSH3 型号.23 ¸FSH6 型号.06 ¸FSH6 型号.26 100 kHz 至 3 GHz 100 kHz 至 3 GHz 100 kHz 至 3 GHz 100 kHz 至 6 GHz 100 kHz 至 6 GHz – ■ ■ – ■ ■ – ■ ■ ■ 100 Hz 至 1 MHz 1 kHz 至 1 MHz 100 Hz 至 1 MHz 100 Hz 至 1 MHz 100 Hz 至 1 MHz
无线电测向技术_四_测向解决方案
表 1 仪器精度和系统精度分析
仪器精度
系统精度
总体精度（R&S 建议）
特点： 未安装测向天线 安装了测向天线的测 在实际的场地，包括测
的测向系统在实验室的 向系统在理想场地上 向天线的测向系统精
精度设备使用理想的天 的测向精度（未考虑 度； 依据经验给出平均
线仿真器测试。
反射波因素）。
值。
分析： 未考虑测向天线 未考虑在真实电磁环 在“正常”的天线位置，
图 2 不同振子的测向天线比较
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厂 商 发 布
＊ 信号带宽； ＊ 信号中心频率； ＊ 信号的发射时间； ＊ … 。 并且，在频谱窗口标记出所有的预分类信号以便于观 察。 预分类器具有两个优点： （１） 测向机在扫描时收集的海量信息压缩为需要的 关键信息。由于数据量减少很多，当一个网络中所有测向 机需要联合定位时，不需要高速数据连接。 （２） 自动分类。相对于操作员的人工分类节省了大 量时间。
事实上，为了避免测向模糊性，天线振子间的距离是 有限制的。所以，对于任一频率的天线孔径取决于天线振 子的数量。 图 ２ 比较了振子间距离相同的分别具有 ５ 和 ９ 个振子 的两副测向天线。可以看出，天线振子越多，测向天线就 具有更高的测向准确度、灵敏度和抗波前失真能力。基于 这种原因，Ｒｏｈｄｅ＆Ｓｃｈｗａｒｚ 总是尽量使用更多的振子。 有数据表明，罗德与施瓦茨公司的带有 ９ 个振子的测向系 统在总体测向精度指标上，优于带有 ５ 个振子的测向系统 ２～３ 倍，另外，其测向值的稳定性相应提高。
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厂 商 发 布
本文考虑一个圆形天线阵，其直径越大，抗反射的能 力越强。图 １ 展示了在处理同样的反射波干扰时，宽孔径 天线比窄孔径给出更高的精确度。
罗德与施瓦茨RTO示波器实现10GBase—T一致性测试
龙源期刊网 罗德与施瓦茨RTO示波器实现10GBase—T一致性测试作者：来源：《移动通信》2014年第06期2014年3月6日，罗德与施瓦茨的R&S RTO示波器发布了新的以太网接口测试方案，有效扩展了其应用范围。
R&S RTO-K22与R&S RTO-K23以太网一致性测试选件分别支持10/100/1000Base-T与10GBase-T以太网接口。
所有的一致性测试满足IEEE与ANSI以太网测试标准。
R&S RTO示波器产品发布了以太网接口的自动化一致性测试方案。
得益于R&S RTO的高动态范围，用户将获得精准的测试结果。
R&S RTO示波器非常适合以太网一致性测试。
R&S RTO拥有高动态范围的突出优点，其ENOB达到7比特有效位，即使在标准规定下的互相关测试也能得到可信赖的结果。
用户可以在样机测试阶段与量产阶段，对产品进行可信赖的以太网一致性测试。
例如，用户需要测试以太网设备的信号质量，可通过眼图测试功能以检查信号强度与以太网电文的信号特征。
R&S RTO的眼图测试通过硬件加速的模板测试实现，每秒可进行多达600 000次的模板测试。
此测试方案包含了简单易用的R&S RT-ZF2以太网测试夹具，其带有各类型的以太网端口以连接到目标测试板。
此夹具是目前市场上唯一同时支持10/100/1000Base-T与10GBase-T以太网接口。
R&S RT-ZF2C是一根103米定制线缆，在特定的各位置拥有不同阻抗。
当需要进行千兆以太网抖动测试时，使用R&S RT-ZF2C模拟目标测试板在使用受损以太网线缆时的工作环境。
R&S RTO-K22与R&S RTO-K23以太网一致性测试软件既可以直接运行在R&S RTO示波器，也可以运行在电脑，以控制示波器与目标测试板。
R&S RTO示波器与目标测试板通过一根差分探头（如R&S ZT-ZD10）连接。
德国R&S：FS系列频谱分析仪原理
产品工程师：甘秉鸿
目录
1 信号分析及频谱分析概述 2 频谱分析仪的功能与基本原理 3 频谱分析仪关键指标的定义 4 R&S频谱分析仪FSP操作实例
6 © Rohde & Schwarz 中国培训中心—频谱分析仪基础与测量 –
产品工程师：甘秉鸿
1 信号分析及频谱分析概述
时域
频域
调制域
示波器
频谱分析仪
任意调制信号分析 ---
12 © Rohde & Schwarz 中国培训中心—频谱分析仪基础与测量 –
产品工程师：甘秉鸿
现代频谱分析仪的早期发展——
可调带通滤波器的频谱分析仪
宽频段范围的不可实现性
13 © Rohde & Schwarz 中国培训中心—频谱分析仪基础与测量 –
产品工程师：甘秉鸿
现代频谱仪的结构组成
参考时基
LCD
VBW 检波器
36 © Rohde & Schwarz 中国培训中心—频谱分析仪基础与测量 –
产品工程师：甘秉鸿
视频滤波器(VBW) 减小噪声对测试信号幅度的影响
37 © Rohde & Schwarz 中国培训中心—频谱分析仪基础与测量 –
产品工程师：甘秉鸿
LO 2
预选/输入 低通滤波器
蓝色踪迹： RBW= 3 kHz
产品工程师：甘秉鸿
不同分辨率带宽下宽带信号的测量结果
RBW分别设置为100kHz、500kHz、1MHz时的频谱
1MHz 500kHz 100kHz
31 © Rohde & Schwarz 中国培训中心—频谱分析仪基础与测量 –
产品工程师：甘秉鸿
扫描时间ST
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Micro-Controller Unit
I2C/SPI CLK I2C/SPI DATA
Digital I/O
DAC
Filters Filters
Amp
RF Tx Out
Ref PLL Osc PLL PLL
Processing Control
Digital I/O
Digital I/O
12
12
RTO示波器的MSO功能
l RTO MSO功能可以满足所有要求
l 独特的功能指标:
l 每通道 5GS/s采样率 (200 ps 毛刺检测能力) l 标配每通道200MB存储深度
l 数字通道高达 200k wfm/s波形捕获率
MSO主板
触发 数学计算 测量与光标 图形显示 采集存储
PCI Express
1GbE MIPI
CAN
SPI
MOST LIN I2C USB2 RS-232
Infiniband
HDMI USB3
High Speed Serial
l 挑战:单一信号中包含地址、控制、数据和时钟
message header synch break 13 bit synch field identifier message response 0 to 8 data fields checksum
Digital Channel
21
示波器—能否成为时域/频域综合分析工具
l 工程师最常用的测试仪器
l l l l
模拟电路、数字信号 总线分析、解码 混合电路调试 FFT分析显示信号频谱特性
l 问题
l l l l
l
速度太慢，无法捕获瞬态问题 频率分辨率低 动态范围有限 无法和时域信号相关联 无法使用频谱信号做触发
- Mobile Phones
- Routers - Network Bridges
Router Board With WiFi
消费电子
- DVD Players - MP3 - Microwave ovens - Cellular Phone
Embedded Computer on Module
汽车电子
I I I I ADC量化误差 ADC产生的谐波失真 ADC (as artifacts in FFT spectrum) 前端放大器的非线性频响 示波器内部的噪声源
I
RTO示波器的优秀指标：
I ENOB> 7 bits I 业内最优秀的信号通路底噪 I 竞争对手的1/4以下 I 通道隔离度>60dB
Example - LIN BUS
3
现代嵌入式设计的发展趋势：RF信号
l 无线通信无处不在
l 同一时间包括多种频率信号 l 信号之间存在相互干扰，并且与数字信号在时间上有一定关系
4
嵌入式系统调试要求–时域和频域的综合分析能力
射频嵌入式设计与高级频域 时域联合分析
焦保春 罗德与施瓦茨公司 示波器业务发展经理 2012-9-20
嵌入式系统
定义
嵌入式系统是为完成一项或几项任务而设计的计算机系统 嵌入式系统包含的处理设备通常是MCU 和DSP
各种类型的嵌入式设备
通信设备
- Telephone Switches
14
RTO 混合信号示波器 – 信号抽取
检测由于信号抽取丢失的脉冲 RTO-MSO 可以检测最小200 ps的脉冲
低分辨率引起信号抽取 1ns
数字化
增加分辨率
放大查看丢失的脉冲
丢失的脉冲的位置用加亮的红色显示
15
RTO – 混合信号示波器应用
分析ADC量化噪声
需要的不仅仅是一台示波器
Logic Analyzer measures digital timing accuracy
Oscilloscope Measures signal integrity
Protocol Analyzer Decode & Trigger on Signal’s Protocol
28
RTO独特频谱分析技术—选通FFT
l 模拟信号和数字信号的关系需要测量 l 系统的逻辑问题需要解码和复杂的触 发功能隔离出来
11
混合信号示波器
l 混合信号示波器集模拟和数字通道于一身 l
应用:
l l l
在屏幕上显示时间相关的模拟和数字信号. 复杂的触发功能锁定特定的系统状态，捕获高带宽和高分辨率的信号 提供高带宽和分辨率的触发，同时具有系统的逻辑状态解码能力.
有数字通道重构 模拟波形, 将其与 输入的信号比较， 评估量化噪声和 ADC的线性度
16
示波器的协议分析功能
l 为什么不使用协议和逻辑分析仪?
l 配备上述仪器复杂而且价格昂贵
l 和模拟信号做时间相关分析会非常麻烦 l 对串行总线协议做简单的调试使用协议分析仪大材小用
和传统示波器比：
FPGA
I引入RTC实时信号处理芯片和FPGA完成信号分析处理 I减少死区时间、实现高捕获和更新
硬件FFT运算速度远高于普通软件计算方法
25
RTO独特技术—多重重叠FFT
l 重叠FFT
l 更快的处理速度更快的显示更新率 l 非常适合寻找零星/间歇性的信号细节 l 当前最新的实时频谱分析仪使用类似技术
- Airbag Controller - Engineer Control Module (ECM) - Tyre Pressure Controller - Antilock brake controllers
Engine Control Module
2
l 随着大量新技术的使用，保持
信号完整性越来越困难
7
信号完整性-常见电路问题
调试检查项目
l 检查数字信号可能存在的常见问题: l 矮脉冲 l 毛刺 尖峰 /毛刺 l 慢上升沿 l 建立保持时间违规
过冲
l
l l
分析信号质量:
过冲和下冲 下陷 非单调边沿 幅度问题 脉冲宽度 噪声
写操作未完成
Start
Ack
Ack 8bit Data
Stop
R/W 10bit Address
No Ack
Repeated Start
颜色标记方便读出
20
模拟总线显示功能
Analog Channel
“Analog” BUS
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普通示波器的频谱分析
通过FFT运算得到从0Hz至最大频率的频谱结果（DC-1/2采样率）. 做FFT计算前可加窗滤波 FFT运算完成后，用户可以选择需要显示的频段范围
传统FFT分析的缺点: 缓慢的速度/刷新率 较差的分辨率 (FFT结果做后放大) 复杂的设置 (需要了解信号时域的设置 对FFT结果的影响)
串行数据解码后，可以很方便地通过 协议和数据触发作分析
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低速串行总线触发功能
帧起始 重新开始 停止位
No Ack
地址
地址或 OR
地址和数据
种类繁多的触发选项可以协助更快速地协 议和数据分析
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解码实例–I2C
对地址136h做写操作 对地址24Dh做读操作
single acquisition
FFT 1 FFT 2 FFT 3 FFT 4
FFT 1 FFT 2 FFT 3
50% overlapping
26
FFT 4
RTO独特技术—多重重叠FFT
单次 FFT vs 带有重叠采样的多重FFT
f(x) t f(x) f(x) windowing t f(x) t f(x) t f(x) f(x) t f(x) t t f(x) f(x) t
l 时域、数字域、总线协议和频域的关联分析:
检查跨域的异常和问题相关性.
6
信号完整性
l 根据定义，完整性意味着“完
整无缺且未受到损伤”
l 例如，一个具有良好信号完整
性的数字信号应该： l 干净，快速的边沿 l 稳定有效的逻辑电平 l 准确的定时状态 l 没有暂态事件
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R&am择目标频段，通过数字下变频技术转换到基带 针对选定的频段（或放大部分频段）做 FFT计算 做FFT计算前可加窗滤波
RTO示波器所用技术的优势: 更快的速度和刷新率 更高的分辨率(在FFT之前进行放大) 更高的动态范围 更灵活的设置
System System Indicator Indicator
l 除进行普通的数字电路分析外，射频嵌入式系统还需要做时间上相互关联的 时域和频域信号分析 l 随着信号频率的增加，系统的EMI问题更加严重，需要在设计和验证中特别 关注
5
带有RF功能的嵌入式系统调试：调试工具要求
高的矮脉冲
l
l l l
较矮的矮脉冲
你能确保捕获到这些问题吗？
8
数字示波器的波形捕获率
l 数字示波器具有显著的盲区时间! l 典型的数值: max. 0.5% 捕获 → 99.5% 盲区
(一个典型的波形捕获率为50,000 wfm/s的数字示波器)
e.g. 100 ns e.g. 19.9 us
l 当代的示波器具备了支持协议分析的能力:
l 串行协议的触发和解码 l 混合信号分析 l 串行码型触发 l 更高的存储深度 l 多窗口显示简化了复杂的设制
17
串行触发和解码功能
l
解码数据与模拟波形对应
l
解码数据表
l
根据总线数据触发
l 快速捕获: