示波器被評(píng)為最常用的電子調(diào)試工具，因其強(qiáng)大的功能和通用性被廣泛的應(yīng)用。但隨著電子技術(shù)的發(fā)展工程師測(cè)試的復(fù)雜程度大大提升，會(huì)面臨更快信號(hào)，更復(fù)雜的混合信號(hào)調(diào)試甚至很多信號(hào)的頻譜分析工作，很多工程師們認(rèn)為示波器FFT進(jìn)行頻譜分析不靠譜，有很多的缺點(diǎn)：
●示波器FFT分析是通過(guò)調(diào)整水平時(shí)基來(lái)改變RBW，波西觀測(cè)和頻譜分析兩者不可兼得。
●進(jìn)行很小RBW的測(cè)試場(chǎng)景，需要增大水平時(shí)基，嚴(yán)重影響了示波器處理速度。
●操作方法不友好，無(wú)法直接設(shè)定頻譜分析的條件。
●只顯示滿(mǎn)屏信號(hào)的分析結(jié)果，無(wú)法在時(shí)域頻域同時(shí)獲得最優(yōu)的信號(hào)呈現(xiàn)
●動(dòng)態(tài)范圍有限
……
這些問(wèn)題都越發(fā)讓工程師頭疼，難道真的要新買(mǎi)專(zhuān)業(yè)頻譜分析儀才能解決這些問(wèn)題嗎？
泰克的4系列MSO示波器的Spectrum View功能可以完美解決這些問(wèn)題！
圖1 TEK049信號(hào)采集和分析架構(gòu)示意圖
基于TEK049創(chuàng)新平臺(tái)的Spectrum View頻譜分析功能，采用了數(shù)字下變頻技術(shù)，得到數(shù)字IQ信號(hào)后再進(jìn)行FFT，從而保證了頻譜測(cè)試的靈活性和快捷性。圖1給出了信號(hào)采集和處理架構(gòu)示意圖，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，時(shí)域和頻域是并行處理的，使得時(shí)域和頻域捕獲時(shí)間可以獨(dú)立設(shè)置。
數(shù)字下變頻廣泛應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，下變頻的過(guò)程如圖2所示，包括數(shù)字IQ解調(diào)、低通濾波和樣點(diǎn)抽取 (或稱(chēng)為重采樣) 等功能部分。數(shù)字IQ解調(diào)器的本振頻率與Spectrum View中設(shè)置的中心頻率相同，從而完成載波對(duì)消得到零中頻信號(hào)；低通濾波器用于濾除高階混頻產(chǎn)物，最后經(jīng)過(guò)樣點(diǎn)抽取得到IQ信號(hào)。
圖2 數(shù)字下變頻后得到IQ數(shù)據(jù)
Spectrum View處理的是數(shù)字IQ信號(hào)，這也是相對(duì)于傳統(tǒng)FFT的一大特色。相對(duì)于原始采集信號(hào)，IQ信號(hào)攜帶的頻率要低很多，對(duì)IQ數(shù)據(jù)重采樣無(wú)需太高采樣率，大大降低了數(shù)據(jù)量，而捕獲時(shí)間 (Spectrum Time) 又不受影響，即使需要較低的RBW，仍然具有非常高的處理速度。
圖3 對(duì)I/Q樣點(diǎn)數(shù)據(jù)重采樣示意圖
為了便于理解，圖3給出了對(duì)I/Q樣點(diǎn)重采樣的示例，假設(shè)重采樣率為原始采樣率的1/5，重采樣的過(guò)程就是從5個(gè)原始樣點(diǎn)中抽取一個(gè)樣點(diǎn)的過(guò)程，該過(guò)程并沒(méi)有改變相對(duì)時(shí)序關(guān)系，這意味著經(jīng)過(guò)樣點(diǎn)抽取后，相同的樣點(diǎn)數(shù)目具有更大的Spectrum Time，從而實(shí)現(xiàn)高頻率分辨率。
Spectrum View功能可以實(shí)現(xiàn)：
●更好的頻譜分析性能
●時(shí)域及頻域分析和控制互不干擾
●完全按照頻譜分析儀操作方法
●可自定義在信號(hào)時(shí)間軸上的頻域分析
●動(dòng)態(tài)性能大大提升
除了全新的spectrum view功能，4系列MSO混合信號(hào)示波器還提供超強(qiáng)洞察力，最多6個(gè)模擬通道，采用全新的觸摸式用戶(hù)界面和超高分辨率顯示，告別示波器的復(fù)雜設(shè)定菜單，一鍵直達(dá)設(shè)置界面，大大提升操作效率。
