PXA信號分析儀的實(shí)時(shí)頻譜分析功能闡釋
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隨著(zhù)信號變得更加復雜和靈敏，無(wú)間隙測量技術(shù)——實(shí)時(shí)頻譜分析和時(shí)間捕獲——逐步獲得主流應用的認可。Agilent PXA信號分析儀更進(jìn)一步將這些新增功能集成到傳統信號分析儀，使用戶(hù)不必購買(mǎi)專(zhuān)用或單用途儀器。（圖1）
安捷倫實(shí)時(shí)頻譜分析（RTSA）作為新型和現有PXA的升級選件，使得PXA成為業(yè)界首款支持在購買(mǎi)后添加實(shí)時(shí)分析功能的傳統信號分析儀。使得用戶(hù)可以新實(shí)時(shí)頻譜儀十分之一的價(jià)格用用實(shí)時(shí)功能。
RTSA支持用戶(hù)在實(shí)驗室工作臺或現場(chǎng)中查看、捕獲和認知難以捕捉的信號。為進(jìn)行更深入的分析，用戶(hù)可以搭配使用實(shí)時(shí)PXA與Agilent 89600 VSA軟件，對復雜的調制信號進(jìn)行全面表征。
圖1. 實(shí)時(shí)PXA是一款經(jīng)濟高效的解決方案，可以借助傳統的掃描分析來(lái)識別雜散信號，切換至實(shí)時(shí)模式以觀(guān)測脈沖雜散信號。
盡管不同用戶(hù)對“實(shí)時(shí)分析”的理解不同，但它包含一個(gè)一致的核心概念：對于擁有數字中頻（IF）部分的頻譜或信號分析儀，針對某個(gè)測量結果或觸發(fā)操作而言，實(shí)時(shí)操作將對全部信號的采樣進(jìn)行處理。（圖2）多數情況下，相對于傳統的頻譜測量結果，測量結果屬于標量（例如功率或幅度）。
圖2：實(shí)時(shí)操作存在于當計算速度足夠快且能夠對采樣數據進(jìn)行無(wú)間隙分析時(shí)。在本例中，CALC操作包括快速傅立葉變換（FFT）計算或功率譜計算，以及平均值計算、顯示更新等。
Real-time operation: No gaps between time acquisitions 實(shí)時(shí)操作：采集時(shí)間無(wú)間隙
除了無(wú)間隙分析之外，實(shí)時(shí)射頻分析儀還具備四個(gè)關(guān)鍵屬性：高速測量、穩定的測量速度、先進(jìn)的復合顯示和頻率模板觸發(fā)（FMT）。
通常，實(shí)時(shí)處理過(guò)程中的頻譜流被用于下述兩種用途：頻譜可與復合頻譜顯示結合，或與一個(gè)限制模板進(jìn)行比較，以實(shí)施頻率模板測試FMT。配有選件RTSA的實(shí)時(shí)PXA同時(shí)支持這兩種功能。
使用PXA執行實(shí)時(shí)頻譜分析
和專(zhuān)用實(shí)時(shí)頻譜分析儀一樣，實(shí)時(shí)PXA使用ASIC和FPGA將采樣信號數據轉換為信號頻譜，速度接近300,000頻譜/秒。頻譜數據被整合用于構建信息詳盡的顯示，例如密度或直方圖?；蛘?，根據限制條件和邏輯標準對頻譜流依次順數進(jìn)行測試，以生成針對特定頻譜和特定行為的頻率模板觸發(fā)。
為增強實(shí)時(shí)頻譜分析的性能，安捷倫設計團隊專(zhuān)注于四個(gè)關(guān)鍵方面：帶寬、動(dòng)態(tài)范圍、截獲概率（POI）和集成分析能力。
帶寬
因為被分析的信號帶寬和頻帶寬度越來(lái)越高，用戶(hù)有必要使用更高的帶寬。配有RTSA的PXA可為實(shí)時(shí)測量提供高達160 MHz的分析帶寬，足以應對當前的寬帶信號和信號環(huán)境。無(wú)間隙帶寬不僅適用于實(shí)時(shí)頻譜分析，而且還適用于FMT、無(wú)間隙時(shí)間捕捉以及中頻觸發(fā)的實(shí)時(shí)幅度計算。
另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是：實(shí)時(shí)PXA不同于部分類(lèi)似產(chǎn)品，它始終能夠在高達160 MHz的帶寬范圍內收集無(wú)間隙數據。實(shí)時(shí)模式始終可以捕獲間歇信號或快速變化的信號的細節，用戶(hù)對這一點(diǎn)充滿(mǎn)信心。
動(dòng)態(tài)范圍
實(shí)時(shí)PXA可在160 MHz 帶寬范圍內提供高達-75 dB的無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍，當存在大信號時(shí)，支持用戶(hù)對小型的快速偶發(fā)信號進(jìn)行檢測。動(dòng)態(tài)范圍通過(guò)PXA的低本底噪聲而得到增強，在處理極小信號時(shí)，還可通過(guò)添加“低噪聲路徑”選件（在處理高電平信號的同時(shí)還能改進(jìn)靈敏度）得到進(jìn)一步加強。在所有情況下，PXA的低本底噪聲會(huì )增強區分小信號和噪聲的能力。
截獲概率
POI是實(shí)時(shí)頻譜分析的關(guān)鍵基準。實(shí)時(shí)PXA能夠檢測低至5.0 ns的信號，保證100%截獲概率時(shí)（全幅度精度）可檢測低至3.57μs的信號。無(wú)間隙分析只是POI的其中一部分，影響儀器分析性能的其它因素包括分析儀和處理器動(dòng)態(tài)范圍（包含靈敏度）、采樣帶寬、處理的連續性和FFT重疊處理（用于窗功能形狀補償）。
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