示波器FFT進(jìn)行頻譜分析不靠譜嗎 怎樣才能解決呢

示波器被評(píng)為最常用的電子調(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(cè)試的復(fù)雜程度大大提升，會(huì)面臨更快信號(hào)，更復(fù)雜的混合信號(hào)調(diào)試甚至很多信號(hào)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(lái)改變RBW，波西觀測(cè)和頻譜分析兩者不可兼得。

進(jìn)行很小RBW的測(cè)試場(chǎng)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(wú)法直接設(shè)定頻譜分析的條件。

只顯示滿屏信號(hào)的分析結(jié)果，無(wú)法在時(shí)域頻域同時(shí)獲得最優(yōu)的信號(hào)呈現(xiàn)

動(dòng)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功能可以完美解決這些問題！

基于TEK049創(chuàng)新平臺(tái)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(hào)后再進(jìn)行FFT，從而保證了頻譜測(cè)試的靈活性和快捷性。圖1給出了信號(hào)采集和處理架構(gòu)示意圖，模擬信號(hào)經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)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。

圖1. TEK049信號(hào)采集和分析架構(gòu)示意圖

數(shù)字下變頻廣泛應(yīng)用于無(wú)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(duì)消得到零中頻信號(hào)；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(hào)。

Spectrum View處理的是數(shù)字IQ信號(hào)，這也是相對(duì)于傳統(tǒng)FFT的一大特色。相對(duì)于原始采集信號(hào)，IQ信號(hào)攜帶的頻率要低很多，對(duì)IQ數(shù)據(jù)重采樣無(wú)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2. 數(shù)字下變頻后得到IQ數(shù)據(jù)

圖3. 對(duì)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(duì)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(duì)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 完全按照頻譜分析儀操作方法 可自定義在信號(hào)時(shí)間軸上的頻域分析 動(dòng)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(hào)示波器還提供超強(qiáng)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。

泰克4系列示波器全新升級(jí)，持續(xù)加“亮”，軟件硬件加“亮”不加價(jià)

【加亮一】：軟件加量，選配的Spectrum view基礎(chǔ)分析軟件變?yōu)闃?biāo)配：

快速EMI測(cè)試，查找干擾點(diǎn)

全新Spectrum view頻譜分析功能擺脫傳統(tǒng)FFT分析方法弊端 【加亮二】：硬件加量，1GHz及以上帶寬示波器1GHz無(wú)源探頭變?yōu)闃?biāo)配：

將1GHz示波器測(cè)試系統(tǒng)整體性能提升1倍， 上升時(shí)間從700ps 提升到350ps, 可以測(cè)試信號(hào)幾十甚至上百M(fèi) 的高速信號(hào)。

多應(yīng)用測(cè)試場(chǎng)景：高速總線信號(hào)如以太網(wǎng)，USB；高速紋波信號(hào)；第三代半導(dǎo)體器件 GaN的上升時(shí)間測(cè)試*（需加配選件）

【加亮三】：功能加量，軟件分析功能更強(qiáng)大

自定義濾波軟件：

客戶可以自定義信號(hào)濾波頻率（支持低通濾波，高通濾波，帶通濾波）

泰克4系列MSO示波器適用于復(fù)雜系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備，具有更好的性能、更高的指標(biāo)，當(dāng)測(cè)試結(jié)果不確定時(shí)，4系MSO可以作為標(biāo)準(zhǔn)。擁有同類產(chǎn)品超大顯示和更高的可用通道數(shù)，在有限的空間獲得前所未有的洞察力，打造了示波器的全新操作體驗(yàn)。6.1英寸（15.5厘米）深，適合有限的工作臺(tái)空間；出色的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和多達(dá)6條FlexChannel的輸入通道，任何通道都可以顯示波形、頻譜或兩者，任何一條輸入通道都可連接邏輯探頭查看八條數(shù)字通道，高達(dá)1.5GHz帶寬、6.25GS/s采樣率。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：示波器FFT進(jìn)行頻譜分析真的靠譜嗎？

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