Преимущества анализаторов спектра реального времени

В связи с увеличивающимся числом радиочастотных систем и устройств растет необходимость не только фиксировать действующий радиочастотный спектр, но и кратковременные и быстро изменяющиеся сигналы.

Для исследования поведения быстроизменяющихся сигналов были разработаны анализаторы спектра в реальном времени. Такие приборы обеспечивают синхронизацию по радиочастотным сигналам, проводят анализ в частотной и временной областях и в области модуляции и результат записывают в память. Это позволяет надежно обнаруживать радиочастотные сигналы, изменяющиеся во времени, и определять их характеристики.

Технология анализатора спектра в реальном времени основана на следующем: прибор непрерывно собирает данные во временной области, а затем переводит их в частотную область с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ). При этом время обработки данных не превышает времени сбора данных, что дает возможность анализировать сигналы без пропусков во времени. «Слепое» время отсутствует.

Анализ сигналов в реальном времени включает выполнение анализа со скоростью, достаточной для точной обработки всех компонентов сигнала в интересующей полосе частот при следующих условиях:

-частота дискретизации входного сигнала должна соответствовать критерию Котельникова (Найквиста). Частота дискретизации должна быть больше или равна удвоенной полосе пропускания.
-все измерения являются непрерывными и достаточно быстрыми, чтобы отслеживать резкие изменения во входном сигнале.

Блок цифровой обработки реального времени

Архитектура анализатора спектра в реальном времени предназначена для решения проблем, связанных с невозможностью использования векторного или сканирующего анализаторов спектра для анализа некоторых современных динамических РЧ-сигналов и переходных процессов. Ключевым отличием анализатора спектра реального времени от, например, векторного анализатора сигналов является возможность анализа и цифровой обработки сигнала (DSP) до записи данных в память устройства. Обработка сигналов в режиме реального времени позволяет детектировать события, которые не могут быть стабильно задетектированны спектроанализаторами другой архитектуры и осуществлять запуск по ним, предоставляя возможность выборочно сохранять данные в памяти. Блок цифровой обработки реального времени может быть использован для нормирования и калибровки сигнала, а также для различных типов анализа.

Блок цифровой обработки реального времени обладает большим быстродействием, по сравнению с векторным анализатором, и обеспечивает непрерывную обработку выборок.

Анализ спектра в реальном времени

При этом можно непрерывно корректировать амплитуду и фазу для компенсации искажений в аналоговых трактах РЧ и ПЧ.
Таким образом, ключевым отличием анализатора спектра реального времени от других анализаторов спектра является наличие блока цифровой обработки реального времени, который позволяет осуществлять спектральную обработку сигнала до записи данных в память.

Типичные задачи, которые решает анализатор спектра реального времени:

• захват и анализ кратковременных и быстроизменяющихся сигналов;
• захват пакетной передачи, глитчей, переходных процессов при переключении;
• определение времени установления системы ФАПЧ, дрейфа частоты, микрофонного эффекта;
• обнаружение кратковременных помех, анализ шумов;
• захват сигналов с распределенным спектром и сигналов со скачкообразной перестройкой частоты;
• мониторинг использования спектра, обнаружение посторонних передач;
• испытания на совместимость, диагностика электромагнитных помех.

Источник: https://inwave.ru/states/parametry-sovremennykh-analizatorov-spektra-4/