如何让满足无线移动需求的频谱分析仪的方法策略

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无线通信中的频谱资源分配策略研究

无线通信中的频谱资源分配策略研究

无线通信中的频谱资源分配策略研究无线通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分。

无论是移动通信、物联网还是智能交通等领域,都需要足够的频谱资源来支撑各种通信需求。

然而,频谱资源是有限的,因此如何高效地分配和利用频谱资源成为了无线通信领域中的一项重要研究课题。

一、频谱资源紧缺问题与补充方案随着移动通信用户数量的不断增加,频谱资源变得越来越紧张。

传统的频谱资源主要由政府机构进行分配,给予一些大型通信运营商使用。

然而,这样的分配模式存在一些问题,包括频率碎片化和频谱浪费。

因此,研究人员提出了一些补充方案。

一种补充方案是动态频谱分配。

动态频谱分配允许多个用户共享同一频段的频谱资源,在时间和空间上进行灵活切换。

这种方式可以提高频谱利用率,减轻频谱资源紧张的问题。

例如,通过利用认知无线电技术,设备可以在没有干扰其他用户的前提下使用空闲的频谱资源。

另一种补充方案是频谱共享。

频谱共享可以让不同的用户在相同的频段上同时使用频谱资源。

这种方式可以提高频谱利用效率,同时保障不同用户之间的通信质量。

例如,通过动态频谱共享技术,用户可以根据自身的需求和重要性级别来分配使用频谱资源。

二、频谱资源分配策略的研究方法频谱资源分配策略的研究方法主要包括数学模型建立、优化算法设计和仿真验证。

数学模型的建立是为了描述无线通信系统中的频谱资源分配问题。

优化算法的设计是为了求解这些数学模型,得到最优的频谱资源分配方案。

仿真验证则是为了验证所设计的分配策略在实际场景中的有效性和性能。

在数学模型的建立中,需要考虑到无线信道的特性、通信用户的特点以及系统的约束条件等因素。

这样才能准确地描述频谱资源分配的问题,并为后续的优化算法设计提供基础。

优化算法的设计可以采用传统的数学优化方法,如线性规划、整数规划等,也可以采用近年来兴起的启发式算法,如遗传算法、粒子群算法等。

这些算法可以根据实际问题的特点进行设计,并通过迭代计算得到最优的频谱资源分配方案。

仿真验证是为了评估所设计的优化算法在实际场景中的效果。

无线电频谱管理的频谱监测技巧(四)

无线电频谱管理的频谱监测技巧(四)

无线电频谱管理的频谱监测技巧无线电频谱管理是指对无线电频谱进行合理分配、有效利用和有效管理的一种技术手段。

在无线电通信中,频谱是有限的资源,因此对频谱进行监测和管理是至关重要的。

频谱监测技巧是指通过一系列手段和方法对频谱进行监测和分析,以保障频谱的有效利用和避免干扰。

本文将就频谱监测技巧进行探讨。

频谱监测的意义频谱监测的意义在于保障无线电通信的正常进行。

随着电子通信技术的发展,无线电频谱资源日益紧张,频谱资源的有限性和无线电设备的增多使得频谱管理变得尤为重要。

频谱监测可以有效地避免频谱争用和频谱干扰,确保无线电通信的安全和稳定。

同时,频谱监测还可以帮助监测无线电电磁环境,保障无线电设备的正常运行。

频谱监测的技术手段频谱监测技巧主要通过以下技术手段进行:频谱扫描仪、频谱分析仪、无线电监测车、无线电监测站和软件无线电技术等。

频谱扫描仪是一种可移动的频谱监测设备,能够实时监测周围的无线电频谱情况。

它可以扫描并显示一定范围内的频谱占用情况,帮助监测人员了解当前的无线电频谱使用情况。

频谱分析仪则是一种更为专业的设备,可以对频谱进行更为详细的分析和监测,可以准确测量频谱的占用情况、信号强度和频率分布。

这两种设备在频谱监测中起到了至关重要的作用。

无线电监测车和无线电监测站则是一种固定的监测设备,通常由专业机构或者政府部门使用。

它们可以长时间连续地监测一定区域内的无线电频谱占用情况,帮助进行频谱管理和监测。

软件无线电技术则是一种新兴的频谱监测技术,通过计算机软件和无线电设备进行频谱监测和分析,具有成本低、灵活性高等特点,受到了广泛的关注。

频谱监测的方法频谱监测主要通过以下方法进行:实时监测、定期巡检、远程监测和数据分析等。

实时监测是指对频谱进行连续不断的实时监测,通常通过频谱扫描仪和频谱分析仪进行。

这种监测方法能够及时发现和解决频谱干扰和频谱争用问题,保障无线电通信的正常进行。

定期巡检则是指定期对一定区域内的频谱进行监测,通常由专业的监测车或监测站进行,能够全面了解频谱使用情况。

无线通信系统中的频谱分配技术使用教程

无线通信系统中的频谱分配技术使用教程

无线通信系统中的频谱分配技术使用教程随着移动通信技术的不断发展,无线通信系统的频谱资源日益紧张,如何高效地使用有限的频谱资源成为了无线通信系统设计中的重要问题。

频谱分配技术作为一种解决方案,能够有效地提高频谱利用率,优化无线通信系统的性能。

本文将从频谱分配的基本原理、常见的频谱分配算法以及应用案例等方面,为读者介绍无线通信系统中的频谱分配技术使用教程。

一、频谱分配的基本原理无线通信系统中的频谱分配是将可用的频谱资源划分给不同的用户或业务,以确保它们之间的互不干扰。

频谱分配的基本原理包括频谱分配模型和频谱分配策略。

1. 频谱分配模型频谱分配模型通常采用频域和时域的划分方式。

频域划分指将频谱资源划分为不同的频带,每个频带用于支持不同的业务或用户;时域划分指按照时间片的方式将频谱资源分配给不同的用户或业务。

频域划分适用于业务数目较少的场景,而时域划分适用于业务数目较多且需要频繁切换的场景。

2. 频谱分配策略频谱分配策略主要包括静态频谱分配和动态频谱分配。

静态频谱分配是指在系统设计或规划阶段确定频谱资源的分配方案,并在使用过程中不做改变;动态频谱分配是指根据实时的频谱资源利用情况,动态地调整频谱分配方案,以最优化地利用频谱资源。

二、常见的频谱分配算法频谱分配算法决定了无线通信系统中各个用户或业务之间的频谱分配关系。

常见的频谱分配算法包括固定频谱分配算法、非碰撞频谱分配算法和碰撞频谱分配算法。

1. 固定频谱分配算法固定频谱分配算法是最简单常用的一种算法,即将频谱资源固定分配给各个用户或业务。

这种算法易于实现和管理,但频谱利用率较低,无法适应频繁变化的业务需求。

2. 非碰撞频谱分配算法非碰撞频谱分配算法通过分析用户或业务的需求,根据频谱资源的利用状况,选择合适的频带进行分配,以避免频谱资源碰撞。

常见的非碰撞频谱分配算法包括最小离散序列(MDS)算法、最大带宽算法和动态频段分配算法等。

3. 碰撞频谱分配算法碰撞频谱分配算法采用碰撞检测机制,当发生频谱资源碰撞时,通过重新分配频谱资源的方式解决碰撞问题。

无线通信技术的频谱利用优化策略探究

无线通信技术的频谱利用优化策略探究

无线通信技术的频谱利用优化策略探究无线通信技术的飞速发展使得人们可以随时随地进行通信和访问网络。

然而,频谱是无线通信的有限资源,有效地利用频谱,提高频谱利用效率成为无线通信技术发展的重要课题。

为了实现频谱利用的最大化,无线通信技术不断探索和优化频谱利用的策略。

首先,频谱的利用可以通过频谱共享来实现。

传统的频谱分配方式是将频谱划分为固定的频带,由不同的服务提供商独占使用。

然而,这种方式会导致频谱资源的不合理利用,因为不同的频带可能不同时间段内使用率较低。

因此,研究人员提出了频谱共享的概念,以实现频谱的高效利用。

频谱共享可以分为时域共享、频域共享和空域共享等不同形式。

通过共享频谱,可以使得频谱资源得到更加合理的利用,提高频谱利用效率。

其次,频谱利用的优化也可以通过动态频谱分配来实现。

传统的静态频谱分配方式会导致资源浪费和频谱利用效率低下。

动态频谱分配的基本思想是根据当前的需求和资源状况,实时地对频谱进行分配。

这种方式可以根据不同地区、不同时间段的需求,提供灵活的频谱资源配置。

例如,某一地区的通信需求在白天和晚上可能存在很大差异,动态频谱分配可以根据需求进行相应的调整,提高频谱的利用效率。

此外,在频谱利用的优化策略中,无线通信技术还应该考虑到频谱资源的高效利用。

一种重要的策略是通过频谱感知技术来实现。

频谱感知可以通过无线传感器或无线终端设备来监测和分析频谱使用情况,以实现对频谱资源的有效利用。

通过实时获取频谱信息,可以根据不同的需求进行频谱分配和调整,避免频谱资源的浪费和过度利用。

频谱感知技术的应用将进一步提高频谱利用效率。

需要注意的是,尽管频谱利用的优化策略可以提高频谱的利用效率,但是较高的频谱利用率也会增加频谱的干扰和共存问题。

因此,在设计频谱利用策略时还需要兼顾频谱管理和频谱分配的平衡。

仅仅追求频谱利用率的最大化可能会影响到通信质量和用户体验。

因此,无线通信技术需要综合考虑各种因素,包括频谱利用效率、干扰管理和通信质量等,以实现最佳的频谱利用策略。

频谱分析技术在无线电通信中的应用研究

频谱分析技术在无线电通信中的应用研究

频谱分析技术在无线电通信中的应用研究频谱分析技术是无线电通信领域中非常关键的技术之一。

它是指利用频谱分析仪等设备对无线电信号进行频率分解,从而判断信号在频率域内的特征和参数。

这项技术在无线电通信中有非常广泛的应用。

本文将介绍频谱分析技术在无线电通信中的应用及其研究。

一、频谱分析技术的基本原理频谱分析技术的基本原理是将信号通过处理器进行变换,将其从时域转化为频域,从而可以直观地展示出该信号在频率上的特征。

频谱分析技术可以将信号的频率和能量进行分类,从而使我们能够了解信号的发射方式,判断信号的类型和信号源的位置等信息。

二、频谱分析技术在移动通信中的应用移动通信是频谱分析技术的一个重要应用领域。

移动通信系统需要占用一定的频率资源,为此,设计师需要对有限的频谱进行充分利用。

频谱分析技术可以通过对无线电信号进行详细的频谱分析,确定适合于无线电通信的频段和通信参数,从而为移动通信系统的设计和运营提供支持。

在移动通信系统中,频谱分析技术主要用于以下方面:1. 频谱分析以及频段规划:移动通信系统需要占用一定的频段,频谱分析技术可以确定可以使用的频段,并进行规划,以保证移动通信系统的无线资源充足和良好的通信质量。

2. 监控无线电信号并判断通信质量:在现实生活中,移动通信系统常常遭受意外的无线电干扰,频谱分析技术可以快速分析干扰源的频带,对资料进行处理并展示干扰源的部位。

通过监控,可以及时发现和解决干扰问题,提高无线通信质量。

三、频谱分析技术在科研中的应用频谱分析技术在科学研究中也有广泛的应用,特别是在探测和分析无线电监视方面。

频谱分析技术可用于捕获无线电信号,确定无线电信号的频谱、相邻频率和干扰源。

它可以对电子设备的性能进行调优,提高设备的通信能力和效率,同时还可以协助科学家研究新的通信手段和技术。

四、频谱分析技术的未来发展随着无线通信技术的飞速发展,频谱分析技术也将不断得到发展和应用。

未来,频谱分析技术将更加智能化和高效化,可以实现更准确、实时、无损的无线电信号识别和分析。

无线通信中的频谱分配和管理原则

无线通信中的频谱分配和管理原则

无线通信中的频谱分配和管理原则一、引言随着移动通信技术的飞速发展和智能手机的普及,频谱资源日益紧张。

为了有效利用频谱资源,避免频谱竞争和相互干扰,无线通信中的频谱分配和管理原则至关重要。

本文将详细介绍频谱分配和管理的原则,并分点列出具体步骤。

二、频谱分配原则1.公平性原则频谱资源是有限的,应该按照公平原则分配给不同的用户。

不论是大型运营商还是小型企业,都应有机会获取到一定的频谱资源,以满足其通信需求。

2.高效利用原则频谱资源应该得到充分利用,避免浪费。

频谱的利用率应该尽可能高,通过频谱共享和动态频谱分配等技术手段,提高频谱利用的效率。

3.灵活性原则随着通信技术的不断更新换代,频谱的需求会发生变化。

因此,频谱分配和管理应具备一定的灵活性,能够随时调整频谱资源的分配方案,以适应不同技术和用户的需求。

三、频谱管理原则1.集中统一管理频谱资源应由相关主管部门进行统一管理,确保其分配和使用的合法性和规范性。

通过建立完善的频谱管理机制和监测系统,避免频谱资源的不合理和无序使用。

2.市场化管理频谱资源可以通过市场的方式进行交易和分配。

以拍卖、竞标或租赁等形式,将频谱资源分配给有需求的用户,以市场供需的均衡为依据进行管理。

3.频谱共享频谱共享是一种有效的频谱管理方法。

通过共享频谱资源,不同的用户能够共同利用同一块频谱,提高频谱的利用效率。

如将军民共用频谱,分时复用等方式。

4.技术中立性原则频谱资源的分配和管理应具备技术中立性,不应偏袒某个特定的通信技术或运营商。

通过公平、透明的方式,保证不同用户能够依据自身需求公平竞争获取到频谱资源。

四、频谱分配和管理的具体步骤1.制定频谱管理政策和法规政府部门应根据国家需求和市场情况,制定相关的频谱管理政策和法规。

明确频谱资源的分配原则和管理要求,为后续的频谱分配和管理提供法律依据。

2.建立频谱管理机构组建专门的频谱管理机构,负责频谱资源的统一管理和分配。

该机构应具备专业的技术和管理能力,能够有效监测频谱使用情况,及时调整分配方案。

无线网络覆盖的无线电频谱管理策略

无线网络覆盖的无线电频谱管理策略现代社会,无线网络已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。

为了实现全面覆盖的无线网络服务,无线电频谱管理策略显得尤为重要。

本文将就无线网络覆盖的无线电频谱管理策略进行探讨。

首先,有效的频谱规划是实现无线网络覆盖的基础。

通过科学的频谱规划,可以合理地分配频段资源,避免发生频谱资源浪费和频谱干扰的情况。

在频谱规划中,需要考虑到不同业务的需求,合理划分频段,确保各个业务之间的频谱资源互不干扰,从而提高频谱资源的利用率。

其次,频谱监测是无线电频谱管理中不可或缺的环节。

通过频谱监测系统,可以实时监测频段的使用情况,及时发现频谱干扰和非法频段占用等问题。

只有及时发现并解决这些问题,才能保障无线网络的稳定运行和高效覆盖。

除此之外,还需要积极推动频谱共享和频谱开放。

通过频谱共享,不同业务可以共同利用频段资源,提高频谱资源的利用效率,实现更好的无线网络覆盖。

同时,频谱开放可以促进无线网络的创新发展,吸引更多的投资者和企业参与无线网络建设,推动无线网络行业的发展。

在实际运用中,无线电频谱管理策略需要不断优化和完善。

随着无线网络技术的不断发展和更新,无线电频谱管理策略也需要与时俱进,不断适应新的需求和挑战。

只有通过科学合理的频谱管理策略,才能实现更好的无线网络覆盖,提高无线网络的服务质量和用户体验。

综上所述,无线网络覆盖的无线电频谱管理策略是实现无线网络全面覆盖的关键。

通过有效的频谱规划、频谱监测、频谱共享和频谱开放等措施,可以实现无线网络覆盖的高效运行和优质服务。

我们有必要加强对无线电频谱管理策略的研究和实践,不断提升无线网络覆盖的水平,推动无线网络行业的健康发展。

频谱分析仪的使用技巧

环球市场理论探讨/-75-频谱分析仪的使用技巧吕 楼中国电子科技集团公司第四十一研究所摘要:随着电子技术的发展,世界各国加速了对电子领域的研究,具体体现在竞相提高通信、雷达、遥控、导航等无线电电子设备的威力和效能等方面。

在这些方面,频谱分析仪成为必不可少的信号分析手段。

频谱分析仪可以对信号的频率、电平、频谱纯度及抗干扰特性进行分析,使其成为电子领域必不可少的测量工具。

通过阐述频谱分析仪组成原理,分析频谱分析仪参数的相关性及探讨决定频谱分析仪性能的诸多因素,从而避免频谱分析仪在使用过程中由于操作不当导致的测试结果失真,保证测试结果的准确性和有效性,满足实际应用需求。

关键词:频谱分析仪;使用;中频信号处理频谱分析仪是一种常用的信号测量与分析工具,在日常工作中发挥着非常重要的作用。

掌握好、使用好频谱分析仪是对微波技术从业人员的基本要求。

多年来频谱分析仪一直伴随着我技术工作的进程,下面就它的原理及使用跟大家做一交流。

1 频谱分析仪的分类及工作原理1.1 频谱分析仪的分类FFT(快速傅立叶变换)分析仪,是用数值计算的方法来处理一定时间周期的信号,可提供频率、幅度和相位信息。

它的特点是速度快、精度高,但其分析频率带宽受ADC(模拟数字转换)采样速率限制,适用于窄带宽信号分析、快速测量场合、并行滤波器组处理。

扫频式频谱分析仪,可分析稳定的和周期变化的信号,可提供信号幅度和频率信息,适用于宽频带快速扫描测试、滤波器扫描测试。

(1)输入衰减器作用:第一级处理,输入Attenua-tor,保证频谱仪在宽频范围内保持良好的匹配特性;保护内部混频及中频处理电路,防止损坏;防止产生过大非线性失真。

(2)内部输入衰减器与中频放大器保持联动关系,中频放大器具有自动补偿衰减的作用,输入信号测量不会受衰减器设置影响。

(3)当ATT 设置为Auto 时,改变参考电平,ATT 会随之改变。

1.2 工作原理频谱分析仪工作原理并不复杂,与日常使用的收音机、电视机工作原理相似,都称为超外差接收方式.图1是频谱仪的基本原理框图。

无线电频谱管理的频谱监测技巧(六)

无线电频谱管理的频谱监测技巧一、引言在现代社会中,无线电技术已经无处不在,我们几乎每天都在使用各种无线设备,比如手机、无线路由器、蓝牙耳机等等。

然而,随着无线设备的不断增多,无线电频谱也越来越拥挤,导致频谱资源的有效利用和管理成为一个关键问题。

频谱监测技巧的研究和应用,对于解决频谱拥挤问题具有重要意义。

二、频谱监测技巧的基础知识频谱监测是指对无线电频谱进行监测和分析,以获取特定频段的信号信息和频谱利用情况。

频谱监测技巧需要具备一定的无线电通信基础知识和频谱分析技能。

在进行频谱监测时,需要考虑到信号的频率、带宽、功率、调制方式等参数,并且需要借助专业的频谱监测仪器和软件。

三、频谱监测技巧的工具与方法1. 频谱监测仪器频谱监测仪器是进行频谱监测的基本工具,常见的频谱监测仪器包括频谱分析仪、无线电监测接收机、信号捕获设备等。

这些仪器可以对无线电频谱进行实时监测和分析,帮助用户了解频谱利用情况和信号特征。

2. 软件无线电软件无线电是指利用计算机软件进行无线电信号的接收、解调和分析。

通过软件无线电技术,可以将计算机转化为一个功能强大的频谱监测仪器,实现对多种无线信号的监测和分析。

3. 无线电频谱扫描技术无线电频谱扫描技术是一种快速获取频谱信息的方法,通过扫描仪器对频谱进行快速扫描,可以有效地获取频段内的信号强度、频率等参数,为频谱监测提供数据支持。

四、频谱监测技巧的应用与挑战1. 频谱监测在无线电管理中的应用频谱监测技巧在无线电管理中发挥着重要作用,可以帮助监测部门及时了解频谱利用情况,发现和解决频谱干扰问题,保障通信系统的正常运行。

2. 频谱监测技巧面临的挑战随着通信技术的不断发展和无线设备的不断增多,频谱管理面临着越来越大的挑战。

频谱监测技巧需要不断更新和改进,以适应复杂的无线环境和不断变化的频谱利用情况。

五、结语频谱监测技巧是无线电频谱管理中的重要组成部分,具有重要的理论和实践价值。

随着无线通信技术的不断发展,频谱监测技巧将继续发挥重要作用,为频谱资源的有效利用和管理提供有力支持。

调频广播发射机的频谱分析与频谱管理策略

调频广播发射机的频谱分析与频谱管理策略引言:调频广播作为一种常见的广播传输技术,具有广泛的应用,如电台、汽车广播和无线音频传输等。

频谱分析与频谱管理对于调频广播发射机的正常运行和频谱利用的合理管理至关重要。

本文将重点探讨调频广播发射机的频谱分析方法以及采用的频谱管理策略。

一、调频广播发射机的频谱分析方法调频广播发射机的频谱分析旨在了解广播信号的频谱特性以及检测有无异常频谱成分。

下面将介绍常见的频谱分析方法:1. 超宽带频谱分析超宽带频谱分析适用于对广播信号的宽带特性进行分析。

利用超宽带频谱分析仪,可以同时采集宽频带信号,并得到频谱信息。

通过该方法,可以了解不同频段内广播信号的功率分布情况,以及检测是否存在干扰等非法信号。

2. FFT频谱分析FFT(快速傅里叶变换)频谱分析是一种基于时域信号转换到频域的方法,广泛应用于调频广播发射机的频谱分析中。

该方法可以从时域信号转换为频谱图,并清晰展示出广播信号在频域上的频率分布情况。

通过FFT频谱分析,可以准确描述广播信号的频谱特性,进而判断信号质量和干扰情况。

3. 跳频扫描频谱分析跳频扫描频谱分析是一种专用于调频广播发射机的频谱分析方法。

该方法通过扫描不同频率范围内的信号,记录下广播信号出现的频点和频率分布情况。

通过跳频扫描频谱分析,可以获取到广播发射机的频率规律和频谱图谱,为后续的频谱管理提供参考。

二、调频广播发射机的频谱管理策略频谱管理对于调频广播的正常运行和频谱资源的合理利用至关重要。

以下是几种常见的频谱管理策略:1. 频率规划与分配在频谱管理中,频率规划与分配是首要任务。

通过科学合理的频率规划,可以避免不同广播发射机之间的频率冲突,保证广播信号的正常传输。

频率规划需要考虑到各地的地理环境、人口密度、频谱需求等因素,确保广播信号的覆盖范围和质量。

2. 功率控制调频广播发射机的功率控制旨在适当调整发射功率,以保证广播信号的传输质量,并降低邻近发射机之间的干扰。

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如何让满足无线移动需求的频谱分析仪的方法策略
摘要:由于科技迅猛发展,数字电子设备得到前所未有的发展,此外无线局
域网和移动通信的应用越来越广泛。而对射频工程师而言,频谱分析仪其必备的
测试工具之一。文章将概述几种频谱分析仪的运作机制和状况,进行如何让满足
无线移动需求的频谱分析仪的方法策略的探究,并给出一些合理的建议。

关键词:移动测试 频谱分析仪 技术发展
1频谱分析仪技术概述
早期频谱分析仪的原理:通过把等待测试的信号一起引入一系列带宽相同,
然后经过各频率检波器检波,各频率点功率的大小因此获取到,最终借助显示屏
体现出来,如下图1,而采用以下方法实现的频谱分析仪称为带通滤波器频谱分
析仪。

值得一提的是但中心频率以带宽为步进等差递增的带通滤波器,其最大的优
势:快速跟踪信号频谱随时间的变化;不过也避免存在缺陷,由于其要确保最小
频率分辨带宽,而此时要借助窄带滤波器来辅助。可见从经济学角度分析,设计
用于宽带测量的带通滤波器频谱分析仪没有价格可比性。

1.1 中频滤波器频谱仪
为了解决宽带频谱测量带通滤波器频谱仪需要大量带通滤波器的问题,在带
通滤波器频谱分析仪之后,通过进行技术改进及结合实际问题,人们设计出中频
滤波器频谱仪,其功能框图如下图2展现。

图2 中频滤波器频谱仪
中频滤波器频谱仪的运作机制:把中频滤波器的中心频率固定,并只把带通
滤波器沿着频率方向扫描一遍,然后记录下各频率点的功率谱线。

1.2 快速傅里叶变换频谱分析仪的原理
当前对信号进行处理常常是通过计算机处理器,其原理:把要测信号通过模
数转换成数字信号,从而再输入计算机,再借助快速傅里叶变换转成频域信号,
最后显示结果。快速傅里叶变换频谱分析仪的理论基础是:傅里叶变换和均匀抽
样定理,以下图3是其功能方框图,图中用来避免采样重叠是通过模数转换器前
的低通滤波器实现的。

2 无线移动需求的频谱分析仪的方法探究
为支持上述应用,近年多,仪器制造厂商不断进行可能提高数字信号处理能
力的新电路的探索,归纳其研究内容可分为以下几点。

2.1 选择频率范围
进行选择的频谱分析仪前,一般要先明确测试频率范围,原则上频谱分析仪
要求至少覆盖被测信号的频段。评估发射机或振荡器,有必要对杂频发射进行测
量。一般频谱分析仪的谐波测量的频率范围是基本频率的2~5倍,这是由通信系
统所决定的。针对那些存在较高频率的通信系统,单台频谱分析仪通常不可覆盖
其全部测试频率范围的状况,有必要应用外部混频器,以达到扩大频谱分析仪频
率测试范围。不过,它的局限是此类型显示被测信号和图像信号,其原因是由于
外部混频器在射频电路之前没有预选器。而被测信号与图像信号需测试人员通过
显示屏将分开,不足是操作难。如今的新型频谱分析仪不仅可消除图像信号,且
不会产生误导作用。而且此类型的频谱分析仪与一个简单的外部混频器相结合,
就能达到所需的测试频率范围,且没有影响到其他功能,因此被广泛使用。

2.2 内含信号发生器方法
高性能频谱分析仪有应用范围:高频特性测试和分析数字调制信号的调制性
能。在大多数应用场合的情况下,它们可通过与数字调制信号发生器相配合,可
具备测试滤波器及放大器的畸形调制特性。有一种频谱分析仪,其特点:调制数
据存储在任意波形发生器的存储区域中及可产生I/Q信号。这一特点的好处是产
生的I/Q信号能数字调制射频信号发生器的输出信号。因此这种类型的频谱分析
仪,将有效构建一种独特的测量环境。

2.3 中频电路数字化方法
频谱分析仪组成射频输入部分和中频检测部分;其电路相当复杂,且中频电
路或后续电路对造成不稳定性产生不少影响。不过这种电路的问题特性为:较宽
的温度范围和随时间变化。谐振电路决定频谱分析仪分辨率带宽的中频滤波器,
其组成为:线圈、电容和晶体各一个。不过该滤波器虽能在几个不同带宽之间转
换,但易调错。中频/对数电路的数字化在一定程度上降低了不稳定因素。滤波
器和对数放大器的所有特性都可通过数字运算来决定,且输入到中频电路的高频
信号通过模/数转换器转换成数字值。同样检测电路原理同上所述也是如此,因
此保证了比较稳定的电平值显示。

2.4 选择频率精度与稳定性
基于这两点:频谱分析仪能测量用普通计数器不能测试的微弱信号的频率;
频谱分析仪易于实现频率选择。当前已普遍采用频谱分析仪来测试频率。可见,
频谱分析仪已是多载频信号的频率测量必不可少的手段。频谱分析仪的测试频率
精度决于其选用的本振,最常见的本振是以锁相环电路的基础合成的振荡器。而
此类型频谱分析仪的频率精度受到频率参考源的晶体振荡器的绝对频率精度的
制约。通过以往的实践也表明,测试设备应具有一定的频率测量精度与稳定度。
另一方面,测量结果也可能受频谱分析仪的量程精度影响。目前生产的部分新型
频谱分析仪已用直接数字合成器来替代压控振荡器,事实表明频率测量精度有了
很大的提高。

2.5 选择动态范围
最大输入电平(饱和电平)、二次和三次谐波失真、显示的平均噪声电平、单
边带(SSB)相位噪声、三阶互调等这些特性决定于频谱分析仪的幅度动态范围,
其可对数表示。观察W-CDMA的信号时,观察要求频谱分析仪具备低绝对噪声
电平和高饱和输入电平;这是基于载波功率分散在很宽的频段内及信号的峰值很
小的原因。出于在窄带通信设备测试相邻信道的泄漏功率的应用,所以有必要对
频谱分析仪进行相位噪声测试。二次和三次谐波失真和三阶互调是发射机功率放
大器和低噪声放大器最基本的测试项目,且频谱分析仪对失真特性一定要有足够
大的容许范围。

2.6 选择功率测量能力和功率测量精度
由于应用功率计的宽带检测器无法实现有效的频率选择,因此频谱分析仪是
测量移动电话网的多载波信号的功率必配备的仪器。在数字移动通信方面,通过
规定功率的上下限确保平均发射功率的瞬时值。用来测量这些值的是频谱分析
仪,且测量精度要求高。当前,已有测量误差更小的频谱分析仪。这些类型的类
频谱分析仪一般都具备以下校准能力:(1)自动校准,该类频谱分析仪的特点是:
高稳定度的校准信号源;(2)频响校准频,其优点是可减少被测频率不同引起的
电平偏差;(3)电平校准,应用于当频响校准不充分,用户手动且借助其他型号
的频谱分析仪校准电平。

2.7 选择高速时域能力
由于分多址方式,其具备通信周期分为几段及能应用于大量的链接,因此不
少移动通信系统都应用此方式。但是其局限是链接的总数量增加,传输信号有一
个时分脉冲波形,且控制此信号(功率)的上升与下降时间要求精确。基于此,要
求频谱分析仪具有高速扫描能力。考虑这点,为了达到精确描绘脉冲波形的目的,
频谱分析仪应配备电平可变触发器和延迟触发器各一个。

3 结论
综上所述,此外也可考虑选择瞬时效果分析能力,如当前美国Tektronix公
司推出了RSA3308A实时频谱分析仪,在应用混频器和滤波器方面。相比普通
频谱分析仪,实时频谱分析仪不是应用模拟电路而是全数字化,且能让用户观察
时间轴上的频谱,其产生的数据还能应用于算术运算。此外由于当前频谱分析仪
的应用广,且频谱分析仪种类多,其原理及操作都各有其特点。笔者建议用户应
结合实际需要与经济条件,比较分析选购合适的型号来完成他们的测试任务,同
时在实践应用中不断探索与改进技术,从而不断创造出新一代的频谱分析仪,如
当前的新型频谱分析仪通过增加了测试GSM和CDMA系统的组件,测试效果
得到的很大的提高。

注:文章中涉及的公式和图表请用PDF格式打开

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