圖16.在采集時間間隔內采集的三個FFT的密度顯示處理步驟
密度顯示還可以同時顯示多達6條譜線。頻譜軌跡表示在采集間隔內計算出的所有FFT的檢波結果。峰值和負峰值檢波分別選擇每個頻率點檢測到的最大或最小幅度值。采樣檢波中,跡線值表示在采集間隔內從一個單獨的FFT提取的幅度(圖17)。
圖17.如何根據在采樣時間間隔內采集的所有三個FFT的檢波幅度來顯示頻譜軌跡
余輝顯示
余輝顯示用于決定在密度顯示上顯示多長時間的瞬態信號。密度顯示在每個采集周期顯示一個新的色塊圖。除非是透明的(沒有熱值數),否則每個色塊圖都會覆蓋前一個色塊圖。對于透明的位置,保留了上一個色塊圖上相應的顏色,但是當余輝持續狀態設置為可變時,它開始以與采集時間/持續時間成比例的速率逐漸淡化為透明。對于無限的持久狀態,則沒有變化。舊的熱值會保留在顯示屏上,直到以后的信號事件以相同的頻率和幅度將新的熱值覆蓋掉(圖18)。
圖18.每次獲取可變和無限余輝狀態后顯示像素如何變化
瀑布圖
圖19. 瀑布圖一次只建立一行,每一行是在一個采集間隔內采集的跡線數據
瀑布圖顯示頻譜與時間的關系。瀑布圖的每一行都是從正常頻譜軌跡創建的,其幅度值映射到用戶可調節的色標上(圖19)。每行代表用戶可設置的采集時間(50ms至5s)內許多FFT的檢測幅度。用戶可以選擇三種不同的檢測方法:最大值,負峰,采樣。在每個采集間隔之后,在瀑布圖的底部添加新行,并從頂部丟棄最舊的色塊圖。瀑布圖有142行,最大顯示時間記錄為142x采集時間。內部有一個瀑布圖緩沖區,可以存儲142條以上的行,并且可以通過SCPI命令訪問數據。
瀑布圖與密度顯示的不同之處在于,它不反映在采集時間內信號事件發生次數,它僅顯示在采集時間內在特定信號頻率下檢測到的振幅的最大值,最小值或采樣值。圖20闡述了瀑布圖和密度顯示的差異。
圖20.密度顯示和瀑布圖分別顯示2.4 GHz ISM信號
MS2090A頻譜分析儀關鍵參數摘要:
FFT大小, N = 512或1024點
FFT速度 =263K/秒,1024點FFT;527K/秒,512點FFT;時間窗長度,W = 32 ~ N/2
時間窗類型:Kaiser-Bessel
RBW = 時間窗主瓣3 dB帶寬= 2.3 x Fs / W
最大FFT輸入(I/Q)速率,Fs = 200 MSPS
最小POI = 2.06 μs
最小檢測信號 = 5 ns
FFT可用帶寬(Span),RTSA模式 =0.8 x Fs, 最大110MHz
FFT頻率分辨率 =Fs / N
總結:
技術的進步促使了首款高性能實時手持式頻譜分析儀MS2090A的面世,其分析帶寬為110MHz,100%的POI為2.06us。結合可變的余輝密度顯示和瀑布圖,MS2090A頻譜分析儀非常適合于分析瞬態RF信號以及排查猝發干擾源以及其他隱藏信號。