频谱监测及瞬态信号捕获技术
瞬态信号分析
注： gn - -小波系数
hn - -尺度系数
分解算法
cnj1
h* k 2n
ckj
k
d
j n
1
g
* k 2n
ckj
k
gn d j1 c hn j1
逼近信号 细节信号
小波重构
重构算法与上述分解算法恰好相反，重构算法的表达 式为：
两个正弦信号 2
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
-2
0
20
40
5.小 结
一、瞬态信号
1、定义
一般将持续时间短，有明显的开端和结束的信号称 为瞬态信号。
2、特点
强时变、短时段
3、实例
机器部件受瞬时冲击、各种撞击声、火箭发射等
4、处理方法
Wigner-Ville(魏格纳-威利)分布
时频分析 小波分析
二、时频分析
1、方法引入
在许多实际应用场合，信号是非平稳的，其统计量 （如相关函数、功率谱等）是时变函数，只了解信号在时 域或频域的全局特性远远不够，而希望得到信号频谱随时 间变化的情况。因此，引入了信号的时频分析概念
60
80
100
120
分解信号1 1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
0
20
40
60
80
100
120
重构低频信号 1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
0
20
40
60
80
现代实时频谱测试技术
采用 Ｆ Ｔ方式 （ Ｆ 基于快速傅立叶变换的分析方式 ）实 现 了实时频谱分析功能 。但 是 由于受限于半导体 工艺 水平 ，ＡＤＣ的采样率无法 实现高位数 ，因此 当时的 Ｆ Ｔ Ｆ 频谱 分析仪的频率范 围均在 几十兆赫兹或几百兆赫兹 ， 这
行信号的频 谱分析 。
上 ｏ ｆ： ： Ｉｌ ： ｎ ｌ 。 ｅ ｒ ｅ ｓ
Ｆ Ｔ原理的频谱分析仪为获得 良好的线性 度和高分辨 Ｆ 率， 对信号进行数据采集时 ＡＤＣ 的取样率最少等于输入 信号 最高频率 的两倍 ，亦 即频率上限是 １０ＭＨｚ ０ 的实时
频谱分析仪需 要 ＡＤＣ有 ２ ０ ｍＳ Ｓ的取样率 。 ０ ／ Ｆ Ｔ的性能 用取样 点数和取样率 来表征 ， Ｆ 例如用 １０ ０
字方法直接 由模拟 ／数字转换器（ ＡＤＣ 对输入信号取样 ， ）
分辨率提高到 ２ Ｈｚ 由此可知 ，最高输 入频率 取决于取 ５ 。
样率 ， 分辨率取决于取样 点数 。 Ｆ Ｆ Ｔ运算时 间与取样点数
成对数关 系。 Ｆ Ｆ Ｔ频谱分析仪需要高频率 、 高分辨率和高 速运算时 ， 要选 用高速的 Ｆ Ｔ硬件 ， Ｆ 或者相应的数字信号 处理器（ Ｓ ） Ｄ Ｐ 芯片 。 从原理上说 ，由于 Ｆ Ｔ分析方式 中没 有超外差频谱 Ｆ
析仪的优点。
离散傅立叶变换Ｘ（） 看成是Ｚ ｋ可 变换 在单位 圆上的等
距 离采样值 ， 同样 ， （ ） Ｘ ｋ 也可看作是 序列傅氏变换 ｘ （ｊ ｅ
∞）的采 样 ，采样间隔为 ∞Ｎ＝ ２丌／ Ｎ。因此 ，离散傅立 叶变换实质上是 其频谱 的离散 频域采样 ， 对频率具 有选择 性 （ ＝ ∞ｋ ２丌ｋ Ｎ） ／ ，在这些点上反映 了信号的频 谱。 根据采样定律 ， 一个频带有 限的信号可以对它进行时 域采样而不丢失任何信息 ， Ｆ Ｆ Ｔ变换 则说 明对时 间有 限的
鼎阳科技 SSA3000X-R 系列实时频谱分析仪数据手册说明书
产品综述鼎阳科技SSA3000X-R系列实时频谱分析仪，是具有多种功能的射频微波测量仪器。
频谱分析测量范围从9 kHz到最高7.5 GHz，标配前置放大器和跟踪发生器；实时频谱分析带宽最高40 MHz，可在分析带宽内对输入信号进行无缝采集和分析，提供光谱图、概率密度谱和时间功率等多种显示方式，并具有可设定的频率模板触发功能；内置反射电桥的矢量网络分析测量范围100 kHz到最高7.5 GHz，具备同时测量全单端口和单向双端口网络矢量分析的功能；同时还具有电缆和天线测量，模拟与数字调制分析，信道功率分析，VSWR反射测量，EMI测量模式等功能。
在无线连接和移动通信测量，宽带信号捕获与分析，瞬态信号测量，电磁兼容测试，矢量网络参数测量，天线和电缆测量，通信和微波实验课程等各方面具有广泛的应用价值，适用于企业研发、工厂生产、教育教学等诸多领域。
特性与优点频谱分析频率范围从9 kHz 到最高7.5 GHz矢量网络分析模式，频率范围从100 kHz到7.5 GHz显示平均噪声电平DANL低于-165 dBm/Hz相位噪声低于-98 dBc/Hz最小分辨率带宽（RBW）1 Hz，全幅度精度优于0.7 dB标配跟踪发生器（Tracking Generator）和前置放大器（Pre Amplifier）标配25MHz，选配40 MHz实时分析带宽（Real Time Spectrum Analysis）实时频谱分析POI 7.20 μs，无杂散动态范围60 dB提供概率密度谱、时间功率、3D等多种显示方式，以及多种触发模式与触发模板选配最高带宽40 MHz矢量信号调制分析（Modulation Analysis）选配高级测量套件（Advanced Measurement Kit）选配EMI测量模式（EMI Measurement）标配电缆故障点定位模式（Distance To Fault）10.1 英寸多点触摸屏，支持鼠标和键盘控制基于电脑或手持终端网络浏览器的远程监控和文件操作型号和主要参数型号SSA3032X-R SSA3050X-R SSA3075X-R频谱分析范围9 kHz~3.2 GHz 9 kHz~5.0 GHz 9 kHz~7.5 GHz分辨率带宽 1 Hz~3 MHz 1 Hz~3 MHz 1 Hz~3 MHz显示平均噪声电平-165 dBm/Hz -165 dBm/Hz -165 dBm/Hz单边带相位噪声<-98 dBc/Hz <-98 dBc/Hz <-98 dBc/Hz三阶交调TOI +14 dbm +14 dbm +14 dbm幅度准确度< 0.7 dB < 0.7 dB < 0.7 dB跟踪发生器100 kHz - 3.2 GHz 100 kHz - 5.0 GHz 100 kHz - 7.5 GHz 实时分析带宽25 MHz，40 MHz实时分析无杂散动态范围60 dB100%响应最短信号持续时间7.20 μs实时频谱视图概率密度谱，瀑布图，3D频谱，时间功率谱矢量网络分析Vector S11，Vector S21网络分析动态范围90 dB电缆故障定位Distance to Fault触摸控制多点触摸，支持鼠标和键盘高级测量功能CHP，ACPR，OBW，CNR，Harmonic，TOI，Monitor矢量信号调制分析AM，FM，ASK，FSK，MSK，PSK，QAM电磁兼容测试EMI Filter and Quasi-Peak Detector，Log Scale and Limit Line通信接口LAN，USB Device，USB Host(USB-GPIB)远程控制能力SCPI/Labview/IVI based on USB-TMC/VXI-11/Socket/Telnet远程控制器NI-MAX，Web Browser，Easy Spectrum software，File Explorer设计特色频谱分析模式10.1寸多点触摸屏，支持鼠标和键盘控制相位噪声-98 dBc/Hz@1 GHz，偏移10 kHz 最小分辨率带宽1 Hz 高级测量套件中的邻道功率抑制比ACPR低至-165 dBm/Hz的显示平均噪声电平高级测量套件中的频谱检测支持Density，3D，Spectrogram，PvT等多种显示方式，多维度观察复杂瞬变信号Modulation Analysis ModeAM/FM，ASK/FSK/PSK/MSK/QAM 矢量信号分析和EVM估算，以及实时数据采集功能。
实时频谱仪—工作原理
实时频谱仪—工作原理实时频谱仪是一种用于测量和分析信号频谱的仪器。
它能够实时捕获并显示信号的频谱信息，匡助工程师和科研人员在无线通信、雷达、无线电频谱监测等领域进行频谱分析和干扰监测。
实时频谱仪的工作原理基于快速傅里叶变换（FFT）算法。
它通过将输入信号转换为频域信号来分析频谱。
下面是实时频谱仪的工作原理的详细描述：1. 输入信号采样：实时频谱仪首先通过一个宽带射频前端接收器对输入信号进行采样。
这个接收器能够捕获一定频率范围内的信号。
2. 时域窗口：采样到的信号通常是时域信号，为了进行频谱分析，需要将时域信号转换为频域信号。
为了减少频谱泄漏和提高频谱分辨率，通常会对采样信号进行时域窗口处理。
常用的窗口函数有矩形窗、汉宁窗、布莱克曼窗等。
3. 快速傅里叶变换（FFT）：经过时域窗口处理后的信号将被送入FFT模块。
FFT是一种高效的算法，能够将时域信号转换为频域信号。
它通过将时域信号分解为多个频率分量并计算其幅度和相位，得到信号的频谱信息。
4. 频谱显示：经过FFT变换后，实时频谱仪将频谱数据进行处理和显示。
通常，频谱数据会经过对数转换，以便更好地显示不同频率分量的强度差异。
然后，频谱数据将被映射到频谱显示屏上，形成频谱图。
5. 实时更新：实时频谱仪能够以较高的更新速率捕获和显示频谱数据。
它能够实时地更新频谱图，使用户能够观察信号的变化情况，并及时发现和分析干扰信号。
6. 频谱分析：实时频谱仪还提供了多种频谱分析功能。
用户可以通过选择不同的分析模式和参数，对频谱数据进行进一步的处理和分析，例如峰值搜索、带宽测量、功率测量等。
实时频谱仪的工作原理使其成为无线通信、雷达系统、无线电频谱监测等领域中不可或者缺的工具。
它能够匡助工程师和科研人员对信号进行全面的频谱分析，识别和解决干扰问题，提高系统性能和可靠性。
同时，实时频谱仪的实时更新功能也使其能够捕获和显示瞬态信号，匡助用户及时发现和分析信号变化。
总结：实时频谱仪是一种用于测量和分析信号频谱的仪器。
示波器的频谱分析和频谱显示方法
示波器的频谱分析和频谱显示方法示波器是一种重要的电子测试仪器，广泛应用于各个领域的电子设备测试中。
频谱分析和频谱显示是示波器的两项核心功能，对于信号的分析和诊断起着至关重要的作用。
本文将介绍示波器的频谱分析原理以及几种常见的频谱显示方法。
一、频谱分析原理频谱分析是将一个信号分解成一系列不同频率的正弦波的过程，可以帮助我们了解信号的频率成分、幅度特性等。
示波器通过对输入信号进行采样和数字信号处理，实现了频谱分析的功能。
在示波器中，频谱分析原理主要涉及两个方面：离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）。
DFT是一种将时域信号转换为频域信号的方法，但计算复杂度较高，对硬件要求较高。
为了解决这个问题，FFT应运而生，它是一种基于DFT的高效算法，可以大大加速频谱分析的计算过程。
二、频谱显示方法1. 翻页式频谱显示翻页式频谱显示是示波器最常用的一种频谱显示方法。
它将频谱分为若干个不同的窗口，每个窗口显示一段时间内的频谱信息。
示波器会不断翻页，显示连续的频谱波形，以便我们观察信号的变化趋势。
这种显示方法可以帮助我们捕捉到瞬态信号或周期性变化的频谱特征。
2. 实时频谱显示实时频谱显示是一种连续更新频谱波形的显示方法。
示波器会以一定的时间间隔采样信号，并进行频谱计算和显示。
实时频谱显示可以实时观察信号的频率分布和幅度变化，对于频谱监测和实时分析非常有用。
3. 持续频谱显示持续频谱显示是示波器另一种常见的频谱显示方法。
它通过将信号的不同频率分量平均累积，在一定时间内持续显示平均频谱。
这种显示方法可以降低随机噪声的影响，提高频谱分析的可靠性和准确性。
4. 瀑布图频谱显示瀑布图频谱显示是一种将频谱波形以二维图像的形式显示的方法。
示波器将频谱波形按时间顺序排列，并通过彩色变化来表示不同频率的强度。
瀑布图显示可以直观地展示信号频谱在时间上的变化情况，有助于我们观察信号的时变特性。
总结：示波器的频谱分析和频谱显示是电子测试中不可或缺的重要功能。
三种信号处理方法的对比分析
三种信号处理方法的对比分析1. 引言1.1 三种信号处理方法的对比分析三种方法各有其独特的优点和局限性，在不同的应用领域有着各自的优势。
频域分析方法适用于频率特征明显的信号，如音频信号和振动信号的分析；时域分析方法则在处理瞬态信号和波形复杂的信号时较为有效；而小波变换则在需要同时考虑时域和频域信息的信号处理中表现出色。
通过对三种信号处理方法的特点和应用领域进行比较分析，我们可以更好地选择合适的方法来处理不同类型的信号。
对比三种方法的优缺点也能够帮助我们更全面地理解它们的适用范围和局限性。
在实际应用中，我们可以根据具体情况选择最为适合的信号处理方法，从而更好地实现信号的分析和处理。
2. 正文2.1 频域分析方法的特点频域分析方法是一种将信号转换到频域或频率域的处理方法，通过将信号从时域转换到频域，可以更好地理解信号的频率特性和频谱分布。
频域分析方法的特点包括以下几个方面：1. 易于直观理解：频域分析通过将信号的时域波形转换为频域频谱，可以直观地观察信号的频率成分和能量分布，便于分析信号的周期性、频率特性和噪声成分。
2. 对周期性信号适用性好：频域分析方法适用于周期性信号的分析，能够清晰地展现信号的频率成分和谐波分布，便于对信号的周期性特征进行研究。
3. 丰富的频谱信息：频域分析方法可以提供信号频谱的详细信息，包括频率成分、谱线强度、频谱密度等，有利于对信号的频谱特性进行深入分析。
4. 可用于滤波和谱估计：频域分析方法可以应用于信号的滤波和谱估计，通过在频域对信号进行滤波操作或估计信号的功率谱密度，实现对信号的处理和分析。
频域分析方法具有直观理解、适用于周期性信号、提供丰富的频谱信息和可用于滤波和谱估计等特点，为信号处理和分析提供了重要的工具和方法。
2.2 时域分析方法的特点时域分析方法是一种常用的信号处理方法，其特点包括以下几点：1. 时域分析方法主要是对信号在时间轴上的变化进行分析，通过观察信号的波形、振幅和频率等特征，来揭示信号所包含的信息。
电磁频谱监测系统关键技术与实现
DOI:10.19551/ki.issn1672-9129.2021.04.035电磁频谱监测系统关键技术与实现莫义甫(太原卫星发射中心㊀山西㊀忻州㊀036301)摘要:为了进一步的提高频谱管理技术水平,本文主要是对电磁频谱监测系统的概述和关键技术以及性能作出了简单的分析㊂关键词:电磁频谱监测系统;关键技术;实现中图分类号:TP311.52㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9129(2021)04-0034-01㊀㊀引言:无线电通信技术的不断发展让电磁环境变得越来越复杂,频谱的使用也越来越广泛,使得频谱资源变得日益紧张㊂想要让有限的频谱资源可以发挥出更大的价值,需要对高利用率的应用系统做好积极的开发,不断的强化频谱管理㊂1㊀电磁频谱监测系统的概述1.1工作原理㊂对于当下我国的无线电使用来说,其应用最为广泛的三个模块就是监测接收模块㊁监测软件模块㊁天线功能模块㊂其中无线电监测的系统核心就是频谱监测,其工作原理整体较为简单,整个工作过程主要是通过获取无线电工作环境下的数据内容来实监测㊂对当前所闲置的频谱系统进行合理利用,可以实现对无线电资源的合理分配,并且也能做到对其的及时利用,能够在最大程度上降低紧缺低频谱资源对无线电监测带来的影响㊂除此之外,无线电频谱检测技术也在可以在不对用户日常使用产生影响的情况来展开相关的工作,能够在不知不觉当中就实现对闲置无线电频谱系统的精确化测量和使用㊂总体来说,电磁频谱监测技术已经与我们的日常生活息息相关,并且也成为了正在普遍使用的重要性监测系统,能够发挥出重要的监测效率㊂1.2主要工作方式㊂就目前来说,我国的无线电监测手段主要有日常例行监测㊁异常行为监测㊁统计测量㊁移动监测以及干扰信号的相关监测㊂日常监测主要采集可靠的数据信息,同时还要对其进行合理的处理和分析和反映;异常行为监测主要是通过对监测点和监测站的工作状态进行监测,将其数据与正常数据做好对比和分析,然后对其中存在的偏差问题做出分析和处理,最后再利用合理的方式来做好问题的修正;统计测量主要是应用在对频率占有度有需求的情况当中,通过这样的方式来实现对无线电监控的调整;干扰信号相关性的测量主要是对不同型号的关联性进行对比,然后做好地干扰源的监测,同时还要与用户的实际反馈情况做好结合,通过对比波动频率寻找到主信号㊂2㊀电磁频谱监测系统的关键技术2.1单点频谱检测技术㊂单点频谱监测技术在生活中较为常见,主要可以分为以下三种方面的内容:一是匹配匹配滤波器监测技术,该项技术主要是应用在日常的无线电监测当中,属于硬件监测的范畴当中,因此在运行前需要做与其相适应的硬件系统;二是能量监测技术,这种技术属于非相干监测,在对其进行应用的过程中可以实现对信道中传输信号和背景噪声功率的监测,经常会被应用在能量监测当中;三是循环频谱监测技术,此项技术能够实现对信号和噪声的区分㊂2.2多点协作频谱监测技术㊂多点协作频谱监测是对单点检测存在的固有缺陷进行的打破,增强监测的准确性和及时性㊂一般来说,多点协作监测技术可以分为四个方面的内容:一是相关监测㊂在对相关监测进行应用的过程中,需要对信息源的可靠性进行保证,避免影响到监测的性能;二是特征监测,主要是利用不同的监测方法来实现对不同特征信号的监测;三是本振泄露功率监测,它主要利用泄露的信号来做好监测,通过这样的方式来实现对PU工作状况的判断;四是干扰温度监测,主要是监测SU所造成的干扰温度,通过对干扰温度和标准值的差值来确定频带内通信系统的优良性㊂2.3数字信号处理技术㊂数字信号处理是一门综合性的学科,其中会涉及到很多学科的内容,并且还会广泛的应用在很多领域当中㊂在过去的20多年当中,这种数字信号处理技术已经在通信领域有了比较广泛的应用,它主要是通过利用计算和专用处理设备的方式,凭借数字的形式来实现对新哈奥的采集和处理,继而得到符合人们需要的信号形式㊂3㊀电磁频谱监测系统的性能3.1工作模式分析㊂(1)频段扫描㊂频段扫描属于监测系统的主要功能,利用此项功能可以实现对各个频段电平值和频率占有情况的有效监测,进而实现对频谱的监测㊂对于接收机来说,其最大带宽是20MHz,所以在系统内部循环一次只能扫描20MHz 带宽内的频谱,在完成带宽扫描的时候,就需要通过接收机置频扫描多次相邻的20MHz带宽内的频谱,继而做好结果的拼接㊂(2)信号监听㊂信号监听属于频谱监测中的一个辅助性的功能,主要是用来对AM㊁FM信号做好解调㊂在实施信号监听的过程当中,接收机的带宽一般都处在25kHz,当接收到一次控制字后就可以实现连续不断的采样和解调工作㊂3.2网络应用分析㊂电磁频谱检测网主要是通过对空中的电磁信号频谱特征参数进行一定的测试,通过这样的方式来担负起电磁环境中的监测和无线电信号侧向定位任务㊂对电磁频谱监测系统进行有效的利用,可以组成室外的小型监测站,从而构建成一个分布式的室外小型监测网络,对于设备可以采用无人值守的方式来做好处理㊂一般来说,监测站需要布设在热点区域,进一步的扩大信号监测的范围,在开展组网工作的时候来实现对监测目标的时差定位㊂各个室外的习性监测站都可以根据自身的需求将其布设在所需要的地点当中,通过有线或者是无限的方式将数据传递到网络控制中心当中,再由检测控制软件来实现对多台设备的同时控制,完成对信号的监测㊂结语:在信息化技术不断发展和无线通信技术的影响下,频谱资源的需求量正在增加,电磁频谱监测技术需要得到进一步的发展,只有将多种技术做到科学的结合,才能让无线电监测能力得到更好的发展,继而更好的促进电磁资源监测和利用效率㊂参考文献:[1]王树刚,徐文娟.电磁频谱监测系统设计分析[J].无线电工程,2012(06):39-41.[2]张清理,李兵兵.无线电频谱监测与分析系统设计及实现[J].电子科技,2005(05):17-20.㊃43㊃。
电磁频谱监测数据运用研究
第4期2021年2月No.4February，20210 引言电磁频谱监测的目的是获取周围环境中的电磁频谱数据，从而为电磁频谱管理提供科学依据和数据支撑，由于电磁频谱监测数据本身不包含信息，需要对电磁频谱监测设备所获取的电磁频谱监测数据做进一步分析，才能获得对管理决策有用的信息，这就需要对数据进行有效的处理运用，而电磁频谱监测数据运用一直是电磁频谱管理领域研究的重点和难点，如何通过对电磁频谱监测数据的接收存储、调用显示、融合分析，并将数据处理的成果更好地服务指挥决策以及频管业务，成为频谱管理一个亟待解决的问题。
1 电磁频谱监测数据存储1.1 基于不同时间频谱监测数据形式用数值形式存储电磁频谱监测数据最为客观准确，也便于后续对数据进一步的分析处理，电磁频谱监测数据的数值存储形式，实际上包含三个信息的一一对应的数组，其结果数据表现为在某一特定时刻T 和某一特定频率F 下的功率或场强，具体如表1所示。
这种存储形式对各个频点随时间变化情况能够全面掌握，数据的精细度和采样点的选取密切相关，能够反映动态频谱特性，便于进行专业的电磁频谱数据分析。
1.2 基于某一时段的频谱监测统计数据形式基于某一时刻的电磁频谱监测数据省去了时间项，因为每时每刻的变化难以直观呈现，转而通过系统自动对某一时间段监测场强或电平值进行统计，生成与频率一一对应的统计数据存储下来，或者形成频谱数据统计报表，如表2所示。
这种存储形式非常适合于频谱管理工作，能够迅速给出频段占用度、频道占用度、门限电平、噪声平均值、信号峰值等等各类统计数据，能够为频谱管理业务提供直观有效的参考。
1.3 无线电测向数据无线电测向数据是将空间中信号电平值对应不同的来波作者简介：彭程（1986— ），男，湖北武汉人，讲师，博士；研究方向：电磁频谱技术与管理。
摘 要：电磁频谱监测数据运用是频谱监测获取的数据信息服务于频管业务不可或缺的关键环节。
文章提出了电磁频谱监测数据的典型存储形式，归纳梳理了不同存储形式对应的显示方式和不同显示方式的优劣特点及应用场合，并指出了频谱监测数据运用要注意的若干问题。
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N6820E信号侦察与监测系统
Infiniium Scope +89601
89650S
超宽带矢量信号分析仪
89600 VSA 宽带矢量信号分析仪
PSA+89601 高性能矢量信号分析仪 PSA 高性能频谱分析仪
MXA+89601 中档的矢量信号分析仪 MXA 中档的频谱分析仪
N9340A 手持式频谱分析仪
• 目前搜索系统存在的问题:
• 宽的搜索范围 高 span
• 高分辨率
低RBW
• 快速二次搜索 最小时间
评估指标：截获概率 (POI) POI ：搜索系统能够检测到感兴趣的信号(SOI)的概率
精品课件
13
2020/7/30
现代信号分析仪（SAD)
时域、频域、调制域 测量速度快 测量精度高 测量功能齐全 大动态范围
Sweep Speed (GHz/ Sec)
10. 1. 0.1 0.01
实例: 1GHz Span 2 kHz RBW (500,000 点!)
E3238S 快1000倍!
4 GHz/Sec Or 250
mSec/GHz
5 Minutes
1,000.
100.
10.
1.
0.1
Resolution (RBW kHz)
IEEE-1394 (火线) 连接计算机到 VXI硬件
20
精品课件 2020/7/30
测量速度的突破
频率跨度(span)
实例
• 1 GHz Span • 2 kHz RBW
考虑任意2个
扫描频谱分析仪 5 minutes
分析仪将受到
分辨带宽
第三个限制
• 区分两个信号的能力 • 区分信号和噪声的能力
E3238S • 250 mSec
精品课件
23
2020/7/30
精品课件
信号侦测的过程
侦测 寻找新的信号
• 在频谱上探测新的信号 • 使用不同的工具将信号分类 • 自动生成结果文件
全部的电磁谱能量
检测能量
能量报警
宽带硬件前端 信号侦测应用
收集 寻找感兴趣的信号(SOI)
• 在频谱上探测新的能量（新的信号） • 自动记录满足参数定义的信号 • 事后处理信号
信号处理 数字接收机或挂断接收机
应用5 –通信卫星的监测
精品课件
N6820E的主要应用
应用6 –飞机通信系统质量的EMC监测
• 10-12 天线 • 没有屏蔽室可用 • 使用频谱仪不满足要求 •PSA与N6820E结合提高测量频 率范围
精品课件
信号侦测的要求
任务: 1. 测定RF频谱中感兴趣的信号（SOI） 2. 收集信号的信息 (信号特征如频率、功率、携带的信息、出现的时间等) 3. 发射机定位/或关闭干扰信号
低速, 单信道测量接收机
数字测量时间 30秒
典型的 HF 频率的情况:
•12 MHz span •60 Hz resolution
22
窄带或r 宽带
数字处理
宽带 Rx IF BW >> SOI channel BW
宽带,多信道信号侦 测系统
数字测量时间 684 毫秒
精品课件 2020/7/30
RF 1扫00描. 速度 vs. 分辨率 (E3238S)
频谱监测及瞬态信号捕获技术
E3238S/N6820E 侦测系统
Page 1
精品课件 2020/7/30
内容:
概述 硬件结构的突破 信号侦测的工具 系统集成与配置 应用
精品课件
2
2020/7/30
信号监测的对象（军事领域）
陆、海、空各军兵种使用的地面、车载、舰载、机载以及星 载的无线电通信及雷达发射台（站）。
信号报警
满足要求的设备 寻找已知信号
• 在频谱上探测信号 • 自动记录满足要求的信号 • 自动产生搜索数据库，对关键信息执行实时搜索
特殊的信号算法
确认感兴趣的信 号
12
精品课件 2020/7/30
目前信号侦测的手段
• 搜索系统分为两类:
模拟 – 扫描频谱仪、接收机 (模拟 IF)（逐渐被淘汰，仍然在使 用） 数字 – RF下变频模块 + ADC + DSP（目前主要的仪器设备）
据警报条件采取行动
精品课件
18
2020/7/30
N6820E的结构 高速采样
高速数据传输
高速数据处
理
（多
DSP技术）
射频前端 数字下变频
应用软件
窄带多通道 （96通道）
精品课件
N6820E的结构
E2730B 调谐器 (2.7 GHz) or
E2731B 调谐器 (6.0 GHz)
E1439D ADC E9821A 信号处理器
精品课件 2020/7/30
精品课件
15
2020/7/30
精品课件
16
2020/7/30
E3238S/N6820E 信号侦测系统
概述 硬件结构的突破 信号侦测的工具 系统集成与配置 应用
精品课件
17
2020/7/30
E3238S/N6820E 信号侦察与监测系统
• 优化空中信号侦察和监测 • 每秒测量几十万个频率点,识别感兴趣的信号,根
扫描时间
• 测量瞬态信号的能力 • 在合理的时间内完成任
务的能力
精品课件
21
2020/7/30
结构的选择…取决于任务
模拟 IF或
模拟 IF
数字IF 数字IF (FFT)
“数字化” 侦测系 统优化POI.
扫描调谐分析仪 (频谱分析仪)
模拟测量时间 40 分钟
窄带 Rx IF BW ~ SOI Channel BW
困难： • 拥挤的频谱，电磁谱环境不可控。
1,000s 10,000s 100,000s 个发射机(可能只有2个或3个是SOI) • SOI未知频率,幅度和发射的时间 • 复杂的调制方式和分址技术导致很难得到稳定的频谱 • 短的持续信号（burst信号、瞬态信号）很难用频谱仪定位
解决途径: • 技术:最大概率捕获信号、识别信号
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N6820E的主要应用
应用3 – 电子情报系统
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信号监测的对象（民用领域）
广播、电视、寻呼、对讲机、导航、移动通信、无线调度系 统、数据传输系统、卫星以及无线电爱好者等的发射台（站 ）。
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2020/7/30
N6820E的主要应用
应用4 –国家频谱管理
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2020/7/30
N6820E的主要应用
应用1 – 军事领域
组建军用通信信号和雷达信号的监测及性能评估系统
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N6820E的主要应用
应用2 –国家安全与防御
• 信号形式和方式多样 • 大量的民用、军用频率 • 高风险的冲突区域 • 敏感区域
组建信号监测系统，用于敌对势力的无线信号 的监测、记录与分析