同时进行频域和时域分析的三个重要视角

EETOP 2021-09-15 12:09

在调试嵌入式系统时,我们通常要查找很多线索,而一次查看一个域是很难发现这些线索的。能够同时查看时域和频域,可以提供重要信息。混合域分析特别适合回答以下问题:

  • 在传送无线数据时,电源轨道电压会怎样?
  • 每次我存取内存时辐射来自哪儿?
  • PLL通电后需要多长时间稳定?

新一代混合信号示波器提供了一种分析工具,称为Spectrum View频谱视图,满足了这一需求。新一代示波器提供了多种关键功能:

  • 可以使用熟悉的频谱分析控制功能(中心频率、频宽和RBW)
  • 可以独立优化时域显示和频域显示
  • 可以同时在波形视图和频谱视图中查看一个信号,而不用把信号分到不同的输入中
  • 可以准确关联时域事件和频域测量(反之亦然)
  • 与FFT相比,明显改善了频域中可以实现的频率分辨率

SpectrumView频谱视图在仪器中内置已获专利的硬件。为了解其怎样工作,必需指出,数字示波器一般以最大采样率运行模数转换器 (ADC)。然后ADC样点流发送到压缩器,压缩器会保留每第N个样点。在最快的扫描速度下,所有样点会被保留。在较慢的扫描速度下,其假设用户正在查看较慢的信号,只会保留一部分ADC样点。简而言之,压缩器的目的是使记录长度保持得尽可能短,同时仍提供充足的采样率,能够在时域中查看关心的信号。

在新一代示波器中,每个FlexChannel®输入都在定制ASIC中采用一个12位ADC。ADC沿着两条路径发送高速数字化数据。一条路径引向硬件压缩器,确定以什么速率存储时域样点。第二条路径引向数字下变频器,数字下变频器也在硬件中实现。这种方法可以独立控制时域采集和频域采集,能够优化给定信号的波形视图和频谱视图。对这些仪器中提供的长而有限的记录长度,它还可以大大提高其使用效率。

用来创建Spectrum View频谱视图显示的频谱的底层IQ数据还可以用来计算RF相对于时间波形,显示RF波形的各种特点在整个采集期间怎样变化,而不仅仅是Spectrum Time频谱时间确定的位置。有三种波形:

  • 幅度–频谱随时间变化的瞬时幅度
  • 频率–相对于中心频率的频谱随时间变化的瞬态频率
  • 相位–相对于中心频率的频谱随时间变化的瞬态相位

每条轨迹都可以单独打开和关闭,这三条轨迹可以同时显示。还可以使用RF相对于时间触发功能触发这些波形。

下面三个视频分别演示了低幅度RF辐射分析、扩频时钟分析、使用RF相对于时间触发捕获时钟频率毛刺。

这个视频重点介绍怎样使用幅度相对于时间触发和频率相对于时间触发,捕获汽车钥匙坠的低幅度RF辐射。 

视频:使用RF相对于时间触发进行低幅度RF系统任务分析

这个视频介绍了RF频率偏差相对于时间轨迹上的边沿触发可以怎样隔离和捕获时钟信号频率中的短时长瞬态信号。
视频:使用RF相对于时间触发来捕获时钟频率毛刺
这一最新视频说明了怎样使用频率偏差相对于时间触发,在扩频时钟的上下线性调频模式下稳定硬件触发。

视频:使用RF相对于时间触发进行扩频时钟分析

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