隨著數字技術在各個領域滲透,無線領域也從傳統的模擬無線電轉向功能更加強大、專用、低廉數字射頻技術。數字RF的出現正在推動軟件定義的無線電和認知無線電技術的迅速創新,軟件定義無線電(SDR)技術可望實現成本低得多的靈活的用戶設備,支持多個網絡互操作能力和多媒體服務。認知無線電(CR)技術大大改善了頻譜利用率和避免干擾能力,并支持新的安全和個性化功能。采用數字RF的SDR和CR技術提供了新的發展道路,將從根本上改變頻譜分配方法。
但分析和調試RF和微波應用正面臨著許多重大挑戰,為全面了解這些設備和系統的行為,必須把各種測量結果在頻域和時域中關聯起來,包括完善的調制和脈沖分析,這會涉及大量的數據,要求高級專業知識,以設置捕獲和分析參數。傳統頻譜分析儀用戶沒有選擇余地,只能對每個不同的測量手動設置硬件參數。泰克公司(Tektronix)新近推出的RSA6100A系列實時頻譜分析儀正是根據頻譜分析儀的使用模式和客戶需求,在考慮使用能力的情況下,設計并優化了RSA6100A系列。RSA6100A系列實時頻譜分析儀采用全新的儀器交互架構,解除了用戶面臨的復雜性負擔。用戶可以選擇任意測量組合,同時查看本身關聯的結果。這種自適應設置分析和捕獲參數的能力甚至適用于多種測量組合,大大簡化了操作,降低了培訓費用,節約了寶貴的項目時間。
RSA6100A以測量為中心的用戶界面采用專門設計,不僅可以為用戶選擇的任意測量組合優化參數,還可以隨時手動調節這些控制功能。開發新的信號標準的工程師及其它高需求用戶需要這種靈活性,為特定目的配置分析儀的設置。對希望使用RSA6100A作為高性能接收機和采集引擎,捕獲信號數據,導出到自己的軟件進行離線分析的客戶,手動控制參數也是一項重要功能。
RSA6100系列還包括傳統頻譜分析儀中最經常使用的功能,如峰值和均值檢測、波形平均、最大保持、最小保持、參考波形和各種工作模式下的分辨率帶寬濾波器。此外,任意測量中的標尺會自動應用、并與其它測量關聯,進一步降低了設置時間和用戶錯誤。工程師可以與新的實時測量一起執行這種定制操作,而不必重新配置或重新設置儀器。
RSA6100A系列采用10.4XGA觸摸屏顯示器,提供鼠標/鍵盤及傳統的前面板操作控制功能。這些儀器采用WindowsXP操作系統,為常見任務提供了用戶熟悉的界面,如文件管理、打印、復制/粘貼、導入/導出、工具、幫助等等。由于直觀的界面、自適應測量和參數配置及傳統和新型實時功能,RSA6100A系列降低了涉及RF檢定和調試的工程師的學習、設置和分析時間。
二維觸發技術保證實時捕獲難檢RF事件
為了改善容量和性能,現代RF信號已經變得異常復雜,一般會結合使用完善的RF技術,如突發、跳頻和自適應調制。結果,這些信號的交錯和流行給設計工程師帶來了各種挑戰,他們必須捕獲和分析這些隨時間變化的RF信號。
為了迎接這些挑戰,當前的工程師和科學家能夠在各種強度、時長和環境下發現和檢定RF信號和事件至關重要。為輕松完成這些工作,泰克新推出的RSA6100A系列實時頻譜分析儀提供了傳統掃頻分析儀和矢量信號分析儀中沒有的獨特的頻率模板觸發(FMT)功能。通過頻率模板觸發,用戶可以根據頻譜中獨特的事件模式的發生情況觸發測量。FMT的高動態范圍還可以觸發微弱的瞬時信號,同時忽略已知的強信號。FMT在RSA6100A系列整個110MHz實時帶寬上工作,能夠可靠地捕獲傳統分析儀會漏掉的難檢的RF信號或頻率異常事件。
在調試RF電路時,FMT對找到短時長或隨時間變化的信號至關重要。它可以檢測偶爾發生的信號、存在的互調制產物和瞬時頻譜抑制違規。FMT對監控應用和雷達工作必不可少,它能夠捕獲頻譜上相關的事件,如在復雜的頻譜條件下微弱的信號脈沖,單純基于電平觸發則不能捕獲這些事件。由于獨特、靈活、強大的FMT,RSA6100A系列可以在存在其它RF信號的環境中迅速發現、捕獲和分析難檢的RF信號和事件。
DPX技術使實時RF數據一目了然
RF工程師比以前更需要查看隨時間變化的RF信號的準確細節。實時處理已經大大改善了這些RF信號的采集能力,保證接近100%的偵聽概率。工程師一直不能把數量龐大的實時頻譜數據濃縮成有意義的實時RF顯示格式,現在泰克終于實現了這一點,使得工程師能夠迅速發現系統內部的問題。
泰克RSA6100A系列實時頻譜分析儀內部部署的獨特的DPX、波形圖像處理器技術生成實時的RF頻譜畫面,使得工程師能夠查看以前從不知道存在的RF信號不穩定性和瞬變。DPX技術大大改善了頻譜更新速率和信息顯示能力,把大量的RF數據轉化成一目了然的視圖,清楚地顯示哪里存在異常信號。DPX技術采用并行處理結構,與速度最快的掃頻分析儀和矢量信號分析儀相比,其頻譜處理速度提高了近1000倍。傳統掃頻分析儀每秒最多可以處理50個頻譜,相比之下,采用DPX技術的RSA6100A系列的測量速率提高了近1000倍,每秒可以處理48,000多個頻譜測量。
通過把時域信號連續轉換到頻域中,DPX技術為同時顯示頻繁的事件和不頻繁的事件提供了一種手段,以遠遠高于人眼能夠感受到的幀速率提取和實時計算離散傅立葉變換(DFT),并把它們轉換成直觀的全面活動的畫面。
RSA6100A系列可以顯示以前看不到的實時RF信號。可變顏色等級余輝會保持異常信號,直到能夠看到這些信號,因此這些分析儀有助于揭示難檢的毛刺和其它瞬時事件。在每次更新時,都將記錄捕獲帶寬中每個頻率上的功率電平值,并通過在顯示屏上改變顏色,來顯示每個頻率上入射功率隨時間變化情況。這為DPX顯示提供了透明的質量,可以揭示位于隨時間變化的頻譜包絡峰值幅度以下的頻譜信息。
通過DPX技術,RSA6100A系列實時頻譜分析儀可以每秒48,000次捕獲和分析很寬的頻率跨度,把龐大的數據實時轉換成容易理解的屏幕顯示。這提供了全新的RF信號洞察力和診斷能力,降低了各種RF應用中的調試時間。