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频谱分析仪测量

这个例子展示了如何使用Spectrum Analyzer块执行测量。该示例包含执行谐波失真测量(THD、信噪比、SINAD、SFDR)、三阶互调失真测量(TOI)、相邻信道功率比测量(ACPR)、互补累积分布函数(CCDF)和峰值平均功率比(PAPR)的典型设置。该实例还展示了如何使用谱图和自动峰值检测来查看时变谱。

示例模型中包含了几个测量值及其相应的设置。

探索的例子

该模型由一个放大器的五个简单模型组成,每个模型都被设置来执行特定的测量。

双击放大器模块打开一个放大器模型。第一种放大器模型如下图所示:

首先将输入与高斯噪声源相结合,然后通过一个高阶多项式来建模非线性失真。

您可以通过单击“噪声源”并修改高斯分布的方差来修改输入上的加性噪声的数量。

你可以通过改变多项式系数来修改放大器的参数。系数是按照从高到低的顺序排列的。如果编辑最后一个系数,就改变了放大器的直流电压偏移。如果你改变倒数第二个系数,你就改变了放大器的电压增益。如果改变其他系数,就可以改变放大器的高次谐波。

谐波失真

你可以通过用正弦输入刺激放大器来测量谐波失真,然后在频谱分析仪中查看谐波。谐波失真测量可以从“工具”菜单中的“测量”选项中调用,或者通过单击工具栏中相应的图标(如下图所示)。

查看失真测量面板的结果,您可以看到基本和谐波的振幅,以及它们的信噪比,SINAD, THD和SFDR值,这是参考的基本输出功率。

三阶互调失真

放大器通常有显著的奇次谐波。如果用两个等幅的紧密间隔的正弦波来刺激放大器,就可以在输出端产生互调产物。下载188bet金宝搏通常情况下,失真产品从基音衰减,其中最大的对应于输下载188bet金宝搏入波形的三阶和和差频率。通过在失真测量面板下拉菜单中选择互调失真测量,可以测量输出的三阶互调失真。

同样在失真测量面板中,你可以看到突出显示的互调产品和输出TOI。下载188bet金宝搏调整放大器的多项式系数,以改变信号中显示的谐波。

ACPR

如果你刺激一个正在广播一个通信信道的放大器,你可能会看到由于互调失真,频谱增长泄漏到邻近信道的带宽。您可以通过测量相邻信道功率比(ACPR)来测量有多少功率泄漏到这些相邻信道中。你可以通过在Trace Selection对话框中切换测量输入来看到放大器前后的测量结果。ACPR测量可以从通道测量对话框中的下拉菜单中选择。这个对话框可以从Tools菜单中的Measurements选项中调用,或者通过点击工具栏中相应的图标(如下图所示)。

在放大器中调整多项式系数,以获得不同数量的中心功率扩展由于互调失真。您可以在指定的偏移频率下观察ACPR读数。

CCDF

通过查看互补累积分布函数(CCDF),可以定性地验证输出信号占用多少动态范围。CCDF对话框可以从Tools菜单中的Measurements选项中调用,或者通过点击工具栏中相应的图标(如下图所示)。

在上面的例子中,你可以看到输入源(蓝色跟踪)和Amplifier4的输出(黄色跟踪)之间大约有0.5 dB的压缩。输入通道的峰值平均功率比(PAPR)为3.3 dB,而输出通道的PAPR为2.8 dB。这种动态范围的损失表明有太多的输入功率应用到放大器上。

光谱图

通过频谱分析仪的谱图模式可以查看时变的频谱信息。如果你用一个啁啾波形来刺激放大器,你可以观察到谐波随着时间的推移是如何表现的。在Spectrum Settings对话框的“Type”下拉菜单中选择“Spectrogram”,这是从View菜单中的Spectrum Settings对话框中调用的(没有显示)。

您可以使用游标来测量啁啾的周期,并确认其他光谱成分是谐波相关的。光标测量对话框可以从工具菜单中的测量选项中调用,或者通过点击工具栏中相应的图标(如图所示)。

峰仪

您可以跟踪时间变化的光谱成分使用峰值查找测量对话框。您可以显示和选择性地标记多达100个峰值。Peak Finder对话框可以从Tools菜单中的Measurements选项中调用,或者通过点击工具栏中相应的图标(如图中所示)。

参考文献

  • 数字化波形记录器IEEE标准

  • Allan W. Scott, Rex Frobenius,蜂窝电话和无线数据系统的射频测量,John Wiley & Sons, Inc. 2008

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