[發明專利]一種頻譜分析儀及其信號處理方法

有效

• 申請號: 201811553743.6
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109541309B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 羅森;劉山;梁杰
• 申請（專利權）人: 深圳市鼎陽科技股份有限公司
• 主分類號: G01R23/165
• 分類號: G01R23/165
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕;彭家恩

一種頻譜分析儀及其信號處理方法，該頻譜分析儀包括振蕩器、混頻器、中頻處理模塊、控制模塊、預失真處理模塊、加法器和顯示模塊。預失真處理模塊能夠根據設置的RBW及振蕩器當前的掃描寬度和掃頻速度計算出對應的幅度補償值，以對中頻信號的幅度衰減進行補償。這樣，當振蕩器的掃頻速度增大時，因幅度響應時間減小而導致的幅度衰減可以用當前掃頻速度下的幅度補償值進行補償，從而能夠在保證頻率準確性和幅度準確性的前提下減小頻譜分析儀的掃描時間，提高測量速度。

技術領域

本發明涉及頻譜測量技術領域，具體涉及一種頻譜分析儀及其信號處理方法。

背景技術

頻譜分析儀作為一種分析被測信號頻譜特性的儀器，在基站維護、電子產品研發、生產等領域得到了重要的應用，可以用來測量頻率、幅度、失真度、譜純度等各項參數，是通信電子行業不可或缺的測量儀器。從傳統的模擬頻譜分析儀到現在的全數字中頻頻譜分析儀，其測量精度以及測量速度都有了很大的提升。

對于全數字中頻頻譜分析儀，其基本結構框圖可參見圖1，具體的工作過程一般是：ADC(模數轉換器)采集的數據先經過數字下變頻(DDC)處理，混頻出I和Q兩路信號，接著再根據需要對I和Q兩路信號進行多級的抽取和濾波處理，然后對抽取和濾波處理后的信號進行幅度測量、頻率計數、各種模擬解調等一系列測量處理，最后再進行顯示的處理，顯示出最終的頻譜信號。在該過程中，抽取和濾波決定著頻譜分析儀最終測量的分辨率帶寬(RBW)，也決定著頻譜分析儀的掃描時間，一般而言，RBW越小越有助于不同頻率信號的分辨與測量，但RBW較小時，為了保證幅度的不失真，幅度響應時間會較長，而該響應時間又決定著頻譜分析儀的掃描時間，因此，在在保證頻率準確性和幅度準確性的前提下，頻譜分析儀的掃描時間會較長，從而影響頻譜分析儀的測量速度。

發明內容

本申請提供一種頻譜分析儀及其信號處理方法，以在在保證頻率準確性和幅度準確性的前提下減小頻譜分析儀的掃描時間，提高測量速度。

根據第一方面，一種實施例中提供一種頻譜分析儀，包括：振蕩器、混頻器、中頻處理模塊、控制模塊、預失真處理模塊、加法器和顯示模塊；

所述振蕩器用于在控制模塊的控制下產生掃頻信號；

所述混頻器用于將輸入信號和所述振蕩器產生的掃頻信號進行混頻，得到中頻信號，并將所述中頻信號輸入到所述中頻處理模塊；

所述中頻處理模塊用于對所述中頻信號進行降采樣和濾波處理，得到濾波信號，根據所述濾波信號計算所述中頻信號的幅度值，并將所述幅度值輸入到所述加法器的第一端；

所述控制模塊用于控制所述振蕩器的掃描寬度和掃頻速度，并將所述掃描寬度和所述掃頻速度配置給預失真處理模塊；

所述預失真處理模塊用于從所述中頻處理模塊中獲取分辨率帶寬，根據所述分辨率帶寬、所述掃描寬度和所述掃頻速度計算出幅度補償值，并將所述幅度補償值輸入到所述加法器的第二端；

所述加法器用于將其第一端的信號與其第二端的信號進行加法運算，得到待顯示的幅度數據，并將所述待顯示的幅度數據輸出給所述顯示模塊；

所述顯示模塊用于顯示所述待顯示的幅度數據。

根據第二方面，一種實施例中提供一種頻譜分析儀的信號處理方法，包括：

獲取頻譜分析儀的分辨率帶寬以及振蕩器的掃描寬度和掃頻速度；

根據所述分辨率帶寬、所述掃描寬度和所述掃頻速度計算出幅度補償值，所述幅度補償值用于對中頻信號的幅度值進行補償。