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      頻譜分析儀N9020能夠完成多通道濾波器式同樣的功能
    1. 發布日期:2022-03-28      瀏覽次數:56
      •   快速傅立葉變換可用來確定時域信號的頻譜。信號必須在時域中被數字化,然后執行FFT算法來求出頻譜。一般頻譜分析儀N9020的結構是:輸入信號首先通過一個可變衰減器,以提供不同的測量范圍,然后信號經過低通濾波器,除去處于儀器頻率范圍之外的不希望的高頻分量,再對波形進行取樣即模擬到數字轉換,轉換為數字形式后,用微處理器(或其他數字電路如FPGA,DSP)接收取樣波形,利用FFT計算波形的頻譜,并將結果記錄和顯示在屏幕上。
          頻譜分析儀N9020能夠完成多通道濾波器式同樣的功能,但無需使用許多帶通濾波器,它使用數字信號處理來實現多個獨立濾波器相當的功能。從概念上講,FFT方法是簡單明確的:對信號進行數字化,再計算頻譜。實際上,為了使測量具有意義,還需要考慮很多因素。
          FFT的實質是基帶變換,換句話說,FFT的頻率范圍總是從0Hz開始并延伸到某個頻率處。這對需要分析較窄頻帶(不是從直流開始)的測量情況可能是一個重大限制。例如,頻譜分析儀N9020具有取樣頻率,FFT的頻率范圍是0Hz到128KHz。若N=1024,則頻率分辨力將是,故不能分辨間隔小于250Hz的譜線。
          提高頻率分辨力的一種方法是增大時間記錄中的取樣點數N,這也增大FFT輸出的節點數。不過,問題在于,這會增加FFT所要處理的數組長度,從而增加計算時間。FFT算法的計算時間往往限制了儀器的性能(比如屏幕刷新速度),所以增加FFT的長度往往是可取的。
          另一種方法是使用數字下變頻器,對于帶限信號,進行數字下變頻,這樣等效降低了采樣速率,可以提高頻率分辨力。ADC的輸出與數字正弦波相乘,借助數字混頻使數字正弦波的頻率降低。再用數字濾波器進行濾波,數字濾波器通過利用適當的抽選因子來形成適當的頻率間隔,這個帶寬可以做得很窄,可以形成窄到1Hz的頻率間隔和頻率分辨力。
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