脉冲信号测量原理

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脉冲调制信号分析与测量
信号分析仪只能测量幅度信息，而不能测量相位信息，因此信号分析仪观察的脉冲调制信号频谱全部是正向的。采样信号分析仪测量脉冲射频信号时，选择不同的分辨率带宽，将显示不同的频谱。当采用窄的分辨带宽时，显示频谱呈现离散的谱线;当采用宽的分辨带宽时，这些谱线便融合在一起，频谱呈连续状。利用线状谱和脉冲谱的频谱特性，可以测量脉冲调制参数。


线状谱
当信号分析仪的分辨率带宽足够窄，信号分析仪上将清楚地呈现出每一条谱线，对于线状谱显示的一般要求是:RBW<0.3PRF，其中PRF为脉冲重复周期。此时，每一个带宽内，只有一根谱线，所显示的结果非常接近于脉冲信号频谱。因此只要不要违背对分辨率带宽的扫描限制，改变扫描时间，谱线之间的间距将不发生变化。利用这一特点，可以方便地计算出脉冲调制信号的PRF和脉宽指标。例如设置载波信号的频率为1GHz，幅度为OdBm，脉冲波形的脉宽为10us，周期T为100us。从理论计算可得:脉冲重复周期 PRF=1/T=1/100us=10KHz。


脉冲谱
线状谱表征的是脉冲谱单独的谱线。在雷达和通信系统中，只关注单独的谱线是不够的。在大多数情况下，例如，在分析具有低PRF的短脉冲串的雷达信号时，往往更关注的是与脉冲有关的频谱，而无须关注个别谱线的细节。同样以SP206V信号发生器和 SP926B信号分析仪为例介绍脉冲谱:设置载波信号的频率为1GHz，幅度为0dBm，脉冲波形的脉宽为10us，周期T为10Ous.峰值功率:设置RBW足够大，使频谱主瓣刚好变模糊，用Peak Search测的点，即为脉冲的真实峰值功率.


Zero Span功能
为了对脉冲宽度进行准确测量，还可以利用信号分析仪来测量脉冲射频的时域特性(在零扫宽模式下)，将信号分析仪的轨迹点增至最大，确保RBW足够宽，即可准确测量脉冲宽度和重复时间。
设置不同的分辨率带宽RBW，会影响脉冲测量的准确性。如图4，对应不同的RBW，最终测量所得的脉冲波形也有极大的区别。这个要从脉冲信号的频谱成份说起，对脉冲信号进行傅立叶变换，就可以知道脉冲是由某一频率的基频和各次倍频的正弦波信号叠加而成的，也就是有f，2f，3f，4f…….频率分量的正弦波合成的。RBW类似于滤波器，带宽越窄，就会把越多的高频信号都滤掉了，然后只剩下低频成分了。这样脉冲信号看起来越像正弦波。

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