示波器被評為常用的電子調(diào)試工具，因其強(qiáng)大的功能和通用性被廣泛的應(yīng)用。但隨著電子技術(shù)的發(fā)展工程師測試的復(fù)雜程度大大提升，會面臨更快信號，更復(fù)雜的混合信號調(diào)試甚至很多信號的頻譜分析工作，很多工程師們認(rèn)為示波器FFT進(jìn)行頻譜分析不靠譜，有很多的缺點(diǎn)：

●示波器FFT分析是通過調(diào)整水平時(shí)基來改變RBW，波西觀測和頻譜分析兩者不可兼得。

●進(jìn)行很小RBW的測試場景，需要增大水平時(shí)基，嚴(yán)重影響了示波器處理速度。

●操作方法不友好，無法直接設(shè)定頻譜分析的條件。

●只顯示滿屏信號的分析結(jié)果，無法在時(shí)域頻域同時(shí)獲得優(yōu)秀的信號呈現(xiàn)

●動態(tài)范圍有限

……

這些問題都越發(fā)讓工程師頭疼，難道真的要新買專業(yè)頻譜分析儀才能解決這些問題嗎？

泰克的4系列MSO示波器的Spectrum View功能可以解決這些問題！

圖1 TEK049信號采集和分析架構(gòu)示意圖

基于TEK049創(chuàng)新平臺的Spectrum View頻譜分析功能，采用了數(shù)字下變頻技術(shù)，得到數(shù)字IQ信號后再進(jìn)行FFT，從而保證了頻譜測試的靈活性和快捷性。圖1給出了信號采集和處理架構(gòu)示意圖，模擬信號經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，時(shí)域和頻域是并行處理的，使得時(shí)域和頻域捕獲時(shí)間可以獨(dú)立設(shè)置。

數(shù)字下變頻廣泛應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)中，下變頻的過程如圖2所示，包括數(shù)字IQ解調(diào)、低通濾波和樣點(diǎn)抽取 (或稱為重采樣) 等功能部分。數(shù)字IQ解調(diào)器的本振頻率與Spectrum View中設(shè)置的中心頻率相同，從而完成載波對消得到零中頻信號；低通濾波器用于濾除高階混頻產(chǎn)物，最后經(jīng)過樣點(diǎn)抽取得到IQ信號。

圖2 數(shù)字下變頻后得到IQ數(shù)據(jù)

Spectrum View處理的是數(shù)字IQ信號，這也是相對于傳統(tǒng)FFT的一大特色。相對于原始采集信號，IQ信號攜帶的頻率要低很多，對IQ數(shù)據(jù)重采樣無需太高采樣率，大大降低了數(shù)據(jù)量，而捕獲時(shí)間 (Spectrum Time) 又不受影響，即使需要較低的RBW，仍然具有非常高的處理速度。

圖3 對I/Q樣點(diǎn)數(shù)據(jù)重采樣示意圖

為了便于理解，圖3給出了對I/Q樣點(diǎn)重采樣的示例，假設(shè)重采樣率為原始采樣率的1/5，重采樣的過程就是從5個(gè)原始樣點(diǎn)中抽取一個(gè)樣點(diǎn)的過程，該過程并沒有改變相對時(shí)序關(guān)系，這意味著經(jīng)過樣點(diǎn)抽取后，相同的樣點(diǎn)數(shù)目具有更大的Spectrum Time，從而實(shí)現(xiàn)高頻率分辨率。

Spectrum View功能可以實(shí)現(xiàn)：

●更好的頻譜分析性能

●時(shí)域及頻域分析和控制互不干擾

●按照頻譜分析儀操作方法

●可自定義在信號時(shí)間軸上的頻域分析

●動態(tài)性能大大提升

除了全新的spectrum view功能，4系列MSO混合信號示波器還提供強(qiáng)大洞察力，最多6個(gè)模擬通道，采用全新的觸摸式用戶界面和超高分辨率顯示，告別示波器的復(fù)雜設(shè)定菜單，一鍵直達(dá)設(shè)置界面，大大提升操作效率。

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