对此数组进行FFT计算,得到AF频谱,其基波频率即调制频率fmod ,根据AF频谱,可以计算调制谐波失真和信纳比。
对此数组进行窄带低通滤波,获得载波幅度数组Vc ,计算AM-DC与Vc的差分数组,它与Vc的比值AMdeep 数组表述调制深度,对其进行检波:正峰值 (+pk):数组中的最大值;负峰值 (+pk):数组中的最小值;峰-峰值/2 (1/2pk-pk):数组中的最大值与最小值差值的一半;均方根值 (rms):数组中数值的均方根值。
图3 AM解调原理
图4 FM解调原理
图5 ΦM解调原理
FM解调
对FM-DC数组进行分析,此数组对应频率曲线TFM 。
对此数组进行FFT计算,得到AF频谱,其基波频率即调制频率fmod ,根据AF频谱,可以计算调制谐波失真和信纳比;
对此数组进行检波,与AM解调类似,获得峰值和均方根值。
ΦM解调
对ΦM-DC数组进行分析,此数组对应频率曲线ΦFM 。
对此数组进行FFT计算,得到AF频谱,其基波频率即调制频率fmod ,根据AF频谱,可以计算调制谐波失真和信纳比。
对此数组进行检波,与AM解调类似,获得峰值和均方根值。
解调实例
图6是罗德与施瓦茨公司频谱仪选件FS-K7在分析调频信号的应用。它采用上述解调原理,可以实时解调调频、调幅、调相和实时频谱。
图6 FM解调分析
图7 实时频谱分析
实时频谱分析
实时频谱分析与传统的频谱仪分析技术不同,是在传统超外差式频谱仪的基础上,对中频信号进行FFT分析(见公式4)。由于其实时快速的特点,在现代通信与雷达信号的分析中,尤其是跳频信号的监测,得到越来越多的应用。
实时频谱分析同时包含AF频谱监测,分析AM或RF power的解调频谱,有助于分析未知信号的符号速率。对应于非等幅连续数字调制信号(如PSK、QAM信号),在AF频谱上,大于0Hz的第一个峰值点通常对应于信号的符号速率,使未知信号的矢量分析成为可能。
雷达信号测试分析
由于频谱仪的矢量分析功能可以实时分析信号的频率、功率、相位和实时频谱,因此在现代雷达的研发和测试之中,具有矢量分析功能的频谱仪已经成为雷达发射机及其器件的必备工具。
雷达信号分析原理与“信号解调方法”一致,分析幅度、频率和相位在时域内的特性曲线。对于常用雷达信号,如线性调频,巴克码等,可以分析它们的脉内特性,包括升降沿分析、频率特性、相位特性以及矢量图等。
图8 线性调频信号分析
图9 瞬态特性测试
雷达信号测试分为功率和频谱测试以及脉内调制测试。图8所示为线性调频脉内调制测试,观察脉内频率变化情况,包括线性度和调频带宽,采用频谱仪的矢量分析功能。在频谱仪基本频谱分析功能的频域测试,可以观察信号频谱以及测试功率,频谱仪时域测试或矢量分析的AM解调,可以测试脉冲波形、升降沿等信息。