[發明專利]產生光譜軌跡的數據壓縮

有效

• 申請號: 200680040727.6
• 申請日: 2006-11-01
• 公開（公告）號: CN101300497A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: Y·賀;K·A·恩格霍姆
• 申請（專利權）人: 特克特朗尼克公司
• 主分類號: G01R13/00
• 分類號: G01R13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王慶海;王小衡

相關申請的交叉參考

本申請要求于2005年11月4日提交的美國臨時申請No.60/733,844的 權益，其整個內容在此結合作為參考。

背景技術

隨著數字通信技術和其它高性能系統的迅速發展，測試和測量軟件和儀 器以提供電、聲、或光波形的時間、頻率和調制領域的有相關系的分析和顯示 變得重要。例如，現代通信系統的特征是時間爆發、頻率跳躍和復雜數字調制 方案。

光譜分析儀經常用來檢查目標波形或信號的光譜組成。傳統的掃描光譜 分析儀使用在其中有一個本機振蕩器來掃描頻率范圍的超外差接收機?，F代的 光譜分析儀可以利用快速傅立葉變換(FFT)或類似的數學處理將取樣信號數據 記錄變換成光譜波形。矢量信號分析儀是通過提供分析信號的幅度和相位兩者 的信息而專用于數字調制分析的工具。

參照圖1，光譜分析儀采集包括一批數據取樣的采集記錄110并且使用 者可以在時間、頻率和調制領域上共同分析整個記錄或者記錄的一部分。采集 記錄110被分析的部分是分析窗口120且該分析窗口持續時間通常稱為分析長 度。分析長度典型地根據希望的測量產生。

光譜分析儀的中頻階(IF)段中的窄帶濾波器的寬度通常稱為分辨帶寬 (RBW)。RBW決定分析儀分辨緊密間隔的信號成分的能力。對于矢量信號分 析儀，光譜的RBW與變換幀的持續時間成反比。

希望的分析窗口可能通常包含多個變換幀。例如，使用者可以選擇僅要 求很短分析時間的RBW，但是可以也要求選擇比RBW需要的分析長度長幾倍 的分析長度。部分數據可以用來產生要求的RBW。也可使用整個數據組，結果 是伴隨著與所要求不相同的RBW，因此在傳統途徑中如果使用者想要特定的分 析時間，RBW也被決定或者甚至RBW的調整也不被允許。

附圖說明

圖1說明采樣數據的包含分析窗口的采集記錄。

圖2說明被分成多個頻率變換幀的信號記錄。

圖3說明為產生光譜軌跡提供數據壓縮的一個實施例。

圖4說明將多個中間軌跡減少到要求的軌跡點的用于多個頻率變換幀的 軌跡壓縮。

圖5說明用來將頻率幀組成單光譜軌跡的檢波器模式的具體實施例。

圖6說明將頻率幀組成單光譜軌跡的一種方法的具體實施例。

具體實施方式

本發明提供一種利用數據壓縮來產生光譜軌跡的系統和方法。在一個實 施例中，數據壓縮和頻率變換技術可以用來在光譜分析儀上產生從數字化振幅 對時間數據的光譜軌跡。這些原理通過允許光譜分析儀分離分析長度、分辨帶 寬(RBW)和波形軌跡點來提供更大的分析靈活性。在一些實施例中，數據壓 縮可以用來將多個頻率變換幀組成在希望的顯示軌跡點上的單光譜軌跡，如將 參考圖4和圖5充分解釋的那樣。軌跡壓縮有時也稱為檢波(detecttion)。

圖2說明被分成多個頻率變換幀的分析窗口210。當連續的信號記錄被 采集后，該信號記錄就被分成多個頻率變換幀220。在一些實施例中，可以根據 使用者定義的分析長度從更大的記錄中選擇信號記錄。然后可以利用Chirp-z變 換、FFT變換或者任何其它適合的變換將每個幀220、222從時域變換到頻域。

在一些實施例中，窗口函數例如Kaiser、Flattop、Gaussian、Hann、 Blackman-Harris(多個版本)、Hamming、Blackman、Uniform等等，可以應用 到獨立變換幀內的數據上以防止光譜泄漏。應用窗口函數之后，就可以利用變 換從每個變換幀計算光譜。

圖3說明用數據壓縮產生光譜軌跡的一個實施例300。模數變換器 (ADC)310接收模擬信號350，并且輸出時域數字數據記錄到數字存儲器315。 本實施例示出了ADC310在處理通路的前端，但是其它實施例中可以不要 ADC310而直接接收數字數據并且也適用于具有不同結構的任何光譜分析儀。

數字記錄是將被分解成RBW塊大小的變換塊318。然后RBW數據塊 被送入變換塊320以從時域記錄365變換到頻域記錄370。如前面討論的，本實 施例利用Chirp-z變換，但是其它實施例可以用FFT或者其它適合的變換。