20GHz高性能实时频谱仪&监测接收机横空出世

采样率达20MSPS的示波器
佚名
【期刊名称】《《今日电子》》
【年(卷),期】2005(000)008
【摘要】双通道PicoScope 2202PC示波器的采样速率为20MSPS，分辨率为8位，可将结果存储在32KB的内存中，通过USB2．0端口与PC相连，用内置的软件可作为示波器、频谱分析仪、万用表和数据记录器。

【总页数】1页(P106)
【正文语种】中文
【中图分类】TM935.3
【相关文献】
1.福禄克推出第一款具有500MHZ带宽、5GS／S实时采样率的四通道手持式示波器 [J],
2.Agilent推出业界顶尖的数字实时示波器：每通道20GSa／s采样率，6GHz带宽实时示波器测量系统 [J],
3.双踪示波器设计中的采样率自适应分配技术 [J], 张凯;李晨杰;刘豫东;金明;顾斌;吴珊珊
4.关于示波器的采样率 [J], 汪进进
5.Agilent创新的54850系列数字实时示波器——每通道20GSa/s采样率,6GHz 带宽实时示波器测量系统 [J],
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频谱仪简述摘要：在各个科学研究领域中，频谱仪是非常重要的一种电子测量工具。

为了更好的使用频谱仪，必须了解其工作原理和其主要的功能，技术参数等等，注意它在实际使用中的的问题。

关键词：主要功能；测量原理；技术指标；最新产品引言频谱仪作为一种测量工具，在电子通信领域被广泛的使用，所以了解频谱仪的主要功能测量原理和其技术指标才能在工作中更好的使用频谱仪，发挥更多的作用。

一、频谱仪介绍频谱分析是指在频域里显示输入信号的频谱特性。

扫描调谐式频谱分析仪大多采用超外差式，其工作原理和超外差式接收机基本类同。

傅里叶变换频谱分析仪首先对时域的信号数字化然后进行快速傅里叶变换，并显示变换后各频谱分量，可分析单次出现信号，可同时获得测量信号的幅度和相位，其频率范围、灵敏度和动态范围都不超过超外差式频谱分析仪。

二、功能介绍1.信道功率测试：测试指定区域内的中频功率之和与区域宽度。

概言之，就是测试指定频段内的信号总功率，或噪声总功率。

2.邻信道功率测试：可测邻道泄露的上下行载波功率强度。

概言之，可以选择多种测试方法包括总功率、参照电平强度、带内测试的方面精确测试载波功率强度。

3. 可测电路或者PCB板上器件和电路间的电磁场强度：频谱仪只可以测试电信号，但是配上天线和不同探头就可以测试场强。

例如DSA815可以测试1.5G以内信号，配上天线就可以测试物联网，RFID等信号，配上近场探头就可以测试电场和磁场的信号。

你也可以自己制作电场、磁场的感应器接到频谱仪上就可以测试了。

4．标记测量：例如MSA-338有两种模式：其一是常规模式，最多显示测试点的7个活动频点和最多3个活动的电平值；另一测试模式叫DELTA测试模式，可以对比2个测试点的频率与电平。

5.峰值查找：分两种，一种为全频峰值查找，一种为范围内查找。

6. 占用带宽测试二、工作原理频谱分析仪架构犹如时域用途的示波器，面板上布建许多功能控制按键，作为系统功能之调整与控制，实时频谱分析仪与扫瞄调谐频谱分析仪。

86100a参数
86100a是一款高性能数字通信分析仪，广泛应用于电信、无线
通信、光通信等领域。

它具有精确的测量和分析能力，能够帮助工
程师们进行信号调试、故障诊断和性能评估。

86100a采用了先进的实时采样技术，能够实时采集高速数字信号，并提供高分辨率的波形显示。

它支持多种测量模式，包括眼图、时钟恢复、串行数据解码等，能够全面分析信号的时序和频谱特性。

该仪器的主要参数包括带宽、采样率、垂直分辨率、水平分辨
率等。

86100a的带宽通常在20 GHz以上，采样率可达50 GS/s，垂
直分辨率通常为8位或10位，水平分辨率可达到1 ps。

86100a还具有多种触发和测量功能，如自动触发、边沿触发、
脉冲宽度测量、峰值测量等。

它支持多种接口，包括电气接口（如USB、LAN、GPIB）和光学接口（如光纤、光电转换器），方便与其
他设备进行连接和数据传输。

此外，86100a还配备了直观的操作界面和丰富的分析工具，如
眼图分析、频谱分析、傅里叶变换等，使工程师能够快速准确地分
析信号特性，并进行故障定位和优化设计。

总之，86100a是一款功能强大、性能卓越的数字通信分析仪，
具有高带宽、高采样率、高分辨率等优势，能够满足工程师们对信
号测量和分析的需求，提高工作效率和产品质量。

R&S®FSL频谱分析仪重量极轻, 高性能,结构紧凑测试与测量产品手册|5.1罗德与施瓦茨R&S®FSL频谱分析仪1¸FSL 是在该级别仪器中具有最宽的解调带宽和最佳 RF 特性的全功能频谱分析仪。

2R&S®FSL 频谱分析仪一览¸FSL 是一台重量极轻且结构紧凑的分析仪，适合在开发、维护和生产中的大量应用中使用。

尽管它体积很小，却提供了高端仪器才具有的大量功能，因而具有出色的性价比。

¸FSL 是在该级别中唯一的一种具有高达6 GHz 的跟踪源的仪器，可以对具有28 MHz 带宽的信号进行I/Q 解调。

除此之外, ¸FSL 的工作频率范围可达18 GHz, 适用于微波频段高端功能也体现在其操作特点上。

与高端频谱仪一样，¸FSL 的主要功能可直接通过固定分配的功能键进行访问，而附加功能可通过软键和表格进行访问。

这样就缩短了新用户学习使用仪器的时间。

紧凑的设计、极轻的重量以及可选的内置电池，使得¸FSL 适合于移动使用。

¸FSL 具有独特的即插即用升级能力。

所有选件可以不打开仪器而添加进来。

主要特点频率范围9 kHz 至3 GHz/6 GHz/18 GHz 3 GHz/6 GHz 产品可选配跟踪源同类产品中最佳射频性能同类产品中最大I/Q 解调带宽28 MHz 即使在微波频段也具有很高的测量精度由于全数字运算而具有很高的滤波器精度结构坚固而紧凑便携提手和很轻的重量（<8 kg/18 lbs ）可选择电池供电操作功能广泛，操作简单易于在现场升级J J J J J J J J J J J 现在，您在购买频谱分析仪时无需再在价格和功能二者之间进行折衷了。

您不必增加预算，就能购买到具有高端性能的仪器 — ¸FSL 。

R&S®FSL频谱分析仪优势及主要特点同类产品中优异的性能从9 kHz到18 GHz连续射频范围和28 MHz解调带宽即是在微波频段也有低的测量不确定度灵活快速的用于生产高测量速度节省了时间提高了效率通过LAN或IEC/IEEE总线进行符合SCPI标准的远程控制用于实验室研发极高的性价比满足信号分析的通用目的对于各种无线/数字蜂窝标准具有广泛的测量功效轻便紧凑的结构，便于现场安装维护和操作尺寸小重量轻，易于便携可选内部电池实现无电源线操作支持NRP-Zxx探头进行功率测量接口多样，升级简便所有选件的安装都可以不打开仪器附加接口扩展了FSL的应用范围功能广泛－易于操作拥有广泛的测量功能，具备高端频谱分析仪的特点内置测量程序和多种可选择的固件选件JJJJJJJJJJJJJJ罗德与施瓦茨R&S®FSL频谱分析仪3该级别中性能最为优异的仪器偏离载波10 kHz处的相位噪声典型值为-103 dBc (1 Hz)，三阶互调截止点典型值为+18 dBm, 10 Hz 至10 MHz的中频带宽范围，以及-162 dBm的平均显示噪声电平 (DANL)，所有这些都使¸FSL能够与高端分析仪相匹敌。

AV4945高性能无线电综合测试仪产品综述：AV4945高性能无线电综合测试仪是智能化便携式综合测试仪器，集成了射频信号发生器、射频频谱分析仪、功率计、高频计数器、音频信号发生和分析等各种功能，产品采用了软件无线电(SDR)、实时频谱分析、大功率射频收发模块、跳频信号分析等先进技术，可以检测维修各种跳频、定频、调频、调幅、调相无线通信设备，广泛用于跳频电台、微波接力机、数据链终端、航空和舰船电子仪表等性能指标测试，还可以满足各种无线电通信设备的研制、生产测试需求。

主要特点：◆高达150W的射频信号精确功率测量；◆AM、FM、SSB、ΦM、数字调制、跳频射频信号发生功能；◆全性能扫频频谱分析仪功能；◆最大60MHz带宽的实时频谱分析；◆各种测试测量软件◆具有GPIB、USB、LAN、RS232远控接口；◆大屏幕、中文操作界面发射机综合测试可以对发射机的多种性能指标同时进行测试，如信号功率、频率误差、信号调制特性、解调音频分析等；同时为发射机提供音频信号，输出频率为20Hz～32kHz的音频源，单/双音模式可选，最大输出电压可达10Vrms。

接收机综合测试发射射频频率范围为400kHz～1GHz，可以进行调频、调幅、SSB、调相，选件可以提供数字调制以及跳频信号，频率分辨率达到1Hz；同时对接收机的解调音频进行分析，可以同时精确测量音频频率、电压、失真度、信纳比等音频信号指标。

实时频谱测量实时频谱的最大分析带宽为60MHz，具有三维频谱显示等多域分析功能，可以根据信号的频域信息进行实时触发，解决了跳频通信中跳频带宽、跳频速率、跳频信号功率和信道切换时间等跳频参数的测量难题。

扫频频谱测量扫频频谱的频率范围为100kHz～1GHz，具有宽频带、高分辨率、高灵敏度、动态范围大等特点；可方便地获得时域测量中不易得到的独特信息，如频谱纯度、信号失真、寄生、交调等各种参数。

邻道功率测量邻道功率是评估带内通道外性能的重要指标，邻道功率测试是为了确保发射机没有干扰邻近的交替通道。

运营维护技术 2024年1月25日第41卷第2期227 Telecom Power TechnologyJan. 25, 2024, Vol.41 No.2刘晓春：无线电频谱数据的 实时监测与大数据分析2.3　利用大数据分析技术优化频谱利用对大量监测数据进行存储、整合和分析，挖掘频谱利用的潜在规律。

通过历史数据和预测模型，预测未来的频谱需求，实现资源的预先分配和优化。

根据实时监测数据和预测结果，动态调整频谱分配，提高频谱利用效率。

数据挖掘的这2类任务并不是完全独立的，它们往往需要相互配合，同时结合领域知识和业务需求来开展[5]。

频谱的数据挖掘需要依据具体任务类别选择针对性的模型，为能够适应不同的需求和技术应用，需要经过监测数据预处理、监测数据分析及数据结果可视化3步。

监测数据预处理是数据挖掘前的关键步骤，旨在将原始数据转化为适用于分析的形式。

监测数据分析作为数据挖掘的核心环节，能够运用各类算法与技术，从预处理后的数据中提取有价值的信息与知识。

构建分类模型，识别数据中的不同类别或群体。

最终利用数据可视化将挖掘结果以图形、图像、动画等直观的形式展示出来，有助于用户理解和解释挖掘结果，实现数据的更好理解和应用。

针对不同的数据特性和业务需求，需要选择适当的挖掘算法。

K -均值聚类是一种无监督学习方法，用于将对象组合到K 个聚类中，使同一个聚类中的所有数据项尽可能相似，而不同聚类中的数据项尽可能不相似。

数据点x 和y 之间的欧几里得距离为 ()()2i i 1ni d x,y x y ==−∑ （2）式中：x i 、y i 为数据点x 和y 在第i 个维度上的值；n 为数据的维度。

设数据分为2个聚类，确定数据点坐标为 （6，10），将该坐标点视为输入项，使用K -均值聚类算法计算它与各个聚类中心之间的距离。

聚类1的 中心坐标是（4，7），聚类2的中心坐标是（9，2）。

根据式（2），通过比较数据坐标与聚类1中心和聚类2中心的距离，可以将数据点位分配到距离最近的聚类。

频谱分析仪的七大性能指标
 频谱分析仪是一种用于在频域中显示信号幅度的仪器。

它在射频领域有“射频万用表”的绰号。

在射频领域，传统的万用表无法有效测量信号的幅度，示波器很难测量高频信号，这是频谱分析仪的优势所在。

下面则对频谱分析仪的七大性能指标进行讲解。

 1、输入频率范围
 它指的是频谱分析仪可以正常工作的最大频率范围。

该范围的上限和下限由HZ表示，HZ由扫描本地振荡器的频率范围确定。

现代频谱分析仪的频率范围通常从低频段到射频频段，甚至微波频段，如1KHz到4GHz。

这里的频率是指中心频率，它是显示频谱宽度中心的频率。

 2、分辨率带宽
 光谱中两个相邻分量之间的最小行间距定义为HZ。

它表示光谱仪在指定的低点区分两个幅度相等的信号的能力。

在频谱分析仪的屏幕上看到的测量信号的频谱线实际上是窄带滤波器的动态幅频特性图（类似于钟形曲线）。

因此，分辨率取决于幅频带宽的带宽。

为窄带滤波器的幅度频率特性定义的。

基于GNURadio的频谱分析仪设计金伟正;赵小月;肖云;林漫晖【摘要】设计了一种基于软件无线电(SDR)平台GNURadio便携式频谱分析仪,给出了完整的设计方案.频谱分析仪由天线、收发转换开关、射频前端、中频接收、ADC、混频器、抽取滤波、DSP、移动客户端显示、云端存储组成,采用HackRF One作为信号处理模块的射频中频硬件平台.该分析仪具有频率分辨率可调、频带宽、便携性好、灵活性强等特点,可广泛用于实验教学.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】5页(P86-90)【关键词】频谱分析仪;软件无线电;频率分辨率【作者】金伟正;赵小月;肖云;林漫晖【作者单位】武汉大学电子信息学院,武汉430079;武汉大学电子信息学院,武汉430079;武汉大学电子信息学院,武汉430079;武汉大学电子信息学院,武汉430079【正文语种】中文【中图分类】TN761.2;G642.4230 引言目前，频谱分析仪主要分为超外差式扫描调谐分析仪和傅里叶分析仪两大类[1]。

傅里叶分析仪难以对高频信号进行分析；超外差式扫描调谐分析仪对硬件要求很高，且这两类频谱分析仪难以同时满足高频率分辨率和宽频带的要求。

将模数转换器和数模转换器尽量靠近天线，直接使射频模拟信号转换为适合在数字信号处理器和计算机中处理的数据信息，在计算机中编写软件模块来实现信号的复杂处理过程，最后使这样的无线电系统具有良好的灵活性和扩展性，这就是软件无线电技术的设计思想[2]。

随着信息技术的快速发展，现代频谱分析仪朝着数字化、模块化、软件化的方向不断演进[3-4]。

现代的频谱分析仪中已经采用软件无线电结构，利用模拟的射频接收端和全数字式的中频接收处理系统，实现高频率分辨率和多测量功能。

本文基于软件无线电的采用宽带中频数字化方案的频谱分析仪可广泛用于信号的实时频谱分析，相比传统的频谱分析仪，具有频谱分析误差小，频率分辨率高；频带宽；具有灵活性、开放性、模块化结构；便于携带等优点。