數字中頻和模擬中頻頻譜儀的比較

　　各種視頻檢波器也都使用數字方式實(shí)現。為了適用不同類(lèi)型信號的測量，頻譜儀需要提供相應的檢波方式：包括正峰值檢波，負峰值檢波，標準檢波，抽樣檢波，有效值平均檢波，電壓平均檢波等。其中部分檢波需要使用CORDIC算法來(lái)完成。

　　此外，另一個(gè)需要重點(diǎn)研究的課題是掃描時(shí)間，掃描時(shí)間幾乎涉及到頻譜分析儀系統各個(gè)環(huán)節的響應時(shí)間，因此該問(wèn)題的研究復雜度較高。該問(wèn)題涉及到射頻前端本振何時(shí)調頻，頻率鎖定的最小時(shí)間，中頻濾波器的穩定時(shí)間，檢波等運算時(shí)間等。掃描時(shí)間的優(yōu)化涉及到各個(gè)模塊響應時(shí)間的精確計算以及各個(gè)模塊單元的優(yōu)化。只有充分研究清楚系統中各個(gè)環(huán)節的最短響應時(shí)間，才能充分發(fā)揮數字中頻快速穩定精確的特點(diǎn)。

　　指標分析

　　采用全數字中頻的頻譜儀與模擬中頻頻譜儀比較，若干關(guān)鍵指標都得到較大幅度提升，同時(shí)穩定性，可生產(chǎn)性也得到較大幅度的提升。以DSA1030A作為數字中頻代表與市面上模擬中頻頻譜儀做比較來(lái)說(shuō)明數字中頻技術(shù)的優(yōu)越性。

　　1. 采用全數字中頻技術(shù)可以測量更小的信號：通過(guò)實(shí)現更小帶寬的中頻濾波器，大幅度降低了顯示平均噪聲電平。DSA1030A實(shí)現了最小10Hz的RBW，而要實(shí)現這么小帶寬的模擬濾波器技術(shù)上是很困難的。如圖3所示，當設置更小的RBW時(shí)，頻譜儀的本底噪聲也將相應降低(VBW都選擇10Hz，同時(shí)掃描時(shí)間都選擇自動(dòng))，降低大小可以用公式(1)說(shuō)明。如果RBW從10kHz修改成1kHz，則底噪將下降10dB。DSA1030A在內部標配的前置放大器打開(kāi)之后，選擇10Hz的RBW，可以測量達-148dBm的信號，如圖4。

　　其中：ΔdB—低噪的變化量，單位為dB;BW1—修改前的分辨率帶寬值，單位為Hz;BW2—修改后的分辨率帶寬值，單位為Hz。

　　2.采用全數字中頻技術(shù)可以分辨更近的信號：通過(guò)實(shí)現更小帶寬的中頻濾波器，可以分辨頻率相差只有10Hz的兩個(gè)信號。最小分辨率帶寬是用來(lái)說(shuō)明頻譜儀能分辨兩個(gè)幅度相當而頻率相差很小信號能力的指標。越小的分辨率帶寬就可以分辨距離越近的信號。例如輸入一個(gè)兩個(gè)頻率相差150Hz的雙音信號，使用30Hz的RBW可以輕易分辨,而3kHz的RBW則不能辦到。圖5和圖6所示。分辨率帶寬是指中頻濾波器下降3dB處的帶寬。