6�1 罗德与施瓦茨的频谱分析仪有谁会使用?

发布网友发布时间：2022-04-26 23:24

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热心网友时间：2022-06-20 01:49

TDMA时分多址技术即TimeDivisionMultipleAccess，是通信技术中基本的多址技术之一，在当前许多的移动通信系统如GSM、PHS（小灵通）、卫星通信、光纤通信、数字集群(TETRA、iDEN)，以及未来的数字对讲机系统中被广泛采用。时分多址的原理是将时间分割成周期性的帧（Frame），每一帧由若干个时隙（slot）组成，各时隙均可以作为承载业务的信道供移动终端使用。当进行信号传输时，各移动终端在各自对应的时隙上向基站发送脉冲信号。在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到来自各移动终端的脉冲信号而不混淆。同时，基站发向各个移动终端的脉冲信号都会按顺序安排在指定的时隙中传输，各移动终端只要在指定的时隙内接收，就能够在混合的信号中把基站发给它的脉冲信号加以区分并接收下来。

与FDMA（频分多址）相比，TDMA具有通信质量高、保密较好、系统容量较大等优点，但它必须要求精确的定时和同步以保证移动终端和基站间的正常通信，技术上比较复杂。这一特点也决定了对于TDMA信号的测量与传统的模拟调制连续波信号有很大差别。如何运用常用的测量仪表对TDMA信号进行准确测量，对于TDMA技术的研发人员、检测人员来说是必须掌握的技术。

本文旨在介绍利用检测领域常见的超外差式频谱分析仪，对TDMA信号在频域进行准确的测量。并以实际的PHS信号为例，详细介绍整个测量过程以及测量原理。

1利用超外差式频谱分析仪对TDMA信号进行常规扫描测试

1.1利用超外差式频谱分析仪对PHS信号测量的理论结果

以PHS信号为例，我们首先利用超外差式频谱分析仪在正常的扫描模式下，测量PHS信号。

用信号发生器产生一个标准的PHS脉冲信号，如图1所示。并将其送入超外差式频谱分析仪，信号发生器与频谱分析仪间的连接方式如图2所示。

图1由信号发生器产生的标准TDMA脉冲信号(以PHS信号为例)

图2信号发生器与频谱分析仪间的连接方法

所测量的PHS脉冲信号为pi/4-DQPSK方式调制、有用信息部分由伪随机比特(PN9或PN15)填充的脉冲信号组成，在时域上该信号为非周期性信号。根据傅立叶变换公式，经计算得出它的对应频域信号为连续谱。傅立叶变换公式如式（1）、式（2）所示：

其中：F{x(t)}为x(t)的傅立叶变换;

F-1{Xf(f)}为Xf(f)的傅立叶反变换;

x(t)为时域信号，

Xf(f)为频域中的复信号。

由此分析，利用频谱分析仪在频域对该信号进行测量，我们应当可以获得其在频域下的连续频谱。

1.2利用超外差式频谱分析仪对PHS信号测量的实际结果

但是当使用超外差式频谱分析仪，用30kHz的分辨率带宽，在1MHz频率跨度范围内，用正常的扫描方式对输入的PHS脉冲信号进行测量时，所获得的频谱并非我们理论上所分析出的连续频谱，而是频谱分量不完整、类似离散特性的频域信号，如图3所示。

图3采用正常扫描方式得到的TDMA脉冲信号频谱图

显然，实际的测量结果与理论上分析出的信号频域特性完全不一致，为什么会出现这种偏离呢？

1.3超外差式频谱分析仪的工作原理

其实造成这种现象的原因与超外差式频谱分析仪的工作原理有关。

图4典型超外差式频谱分析仪的工作原理

图4所示为超外差式频谱分析仪的基本工作原理。信号进入频谱分析仪后，与频谱分析仪的本地振荡器产生的本振信号一起进入最前端的第一级混频器，之后通过第一级中频滤波器。紧接着被变频至第一中频的信号又先后进入第二级混频器和第二级中频滤波器。然后信号进入第*混频电路，继而通过末级中频滤波器（即频谱分析仪的分辨率带宽RBW）。最后信号被送入包络检波器、视频滤波器，直至显示器输出。