频谱分析仪的多载波频谱发射模板测量原理与实现

针对功率测量的多样性测试需求,为了丰富频谱分析仪的功率测量能力,本文设计适用于多载波的频谱发射模板测量功能。首先分析多载波频谱发射模板测量的必要性,其次介绍频谱分析仪的整体架构和多功能软件设计思想,最后给出多载波频谱发射模板测量中关键参数的配置方法和核心判定算法的实现方式。本文的设计扩展了频谱分析仪的基本测试能力,给数字信号发射机的指标测试提供了便捷直观的途径。     

扫频式频谱分析仪测量雷达发射功率误差分析

针对雷达功率测量问题,提出了运用频谱分析仪测量发射功率的方法并对该方法进行了误差分析。首先分析了频域测量发射功率的原理性误差,推导出了理论误差系数并进行了仿真分析,然后通过分析扫频式频谱分析仪的工作原理,列出了影响频谱分析仪实际测量精度的硬件要素,研究了硬件实现中的误差系数,最后得出了该方法测量功率所得结果与实际功率的关系表达式。     

脉冲调制信号分析与测量方法

本文主要介绍用频谱分析仪对脉冲调制信号脉冲频谱载波功率进行直接测量后转换成峰值功率的方法,并系统地分析了窄带和宽带状态下脉冲调制信号频谱及功率测量的差别。这对雷达信号应用时的脉冲功率测量具有实用性。     

高斯白噪声环境下电磁辐射测量修正

噪声对电磁辐射准确测量影响较大,特别是对一些弱信号电磁辐射测量,噪声影响不容忽视,需要对测量结果进行修正。目前传统修正办法是合理设置频谱分析仪参数,但不同频谱分析仪,参数设置会存在差别,这种方法通用性不强,而且对电磁辐射测量结果精确度提高不明显。对此,本文研究了频谱分析仪基底噪声及测量环境中噪声的特征,提出了基于高斯白噪声的修正方法,并通过实验进行分析验证。该方法能为电磁辐射准确测量与评估提供新的思路。     

无线频谱测量方法与分析

文章基于无线频谱测量的方法和要素,从各个角度分析了现有的频谱占用情况,测量结果表明,现有的频率分配政策使得部分频谱并未被有效地利用,频谱占用度在时间上空间上具有较大的差异性.测量结果将为未来的认知无线电技术等下一代无线通信技术的实现提供依据.     

频谱分析仪谐波测量技术研究

本文介绍了频谱分析仪测量信号谐波的技术;分析了造成频谱分析仪谐波测量失真的原因;重点针对不同特性的信号,给出了应用频谱分析仪进行谐波测量时的注意事项和解决办法以及频谱分析仪的对数平均值法、电压单位和均方根值计算的应用.这些方法可用于对音频和微波信号的谐波分析.     

现场环境下设备区域电磁干扰检测与识别方法

现场环境下电磁环境复杂,设备区域电磁干扰的有效识别可为射电天文台站频谱分析提供重要依据.文章基于现场电磁干扰测量频谱,提出了一种电子设备区域干扰信号检测与识别方法.首先,针对对着设备区域和隔过设备区域两种测量状态多组频谱数据进行预处理,实现信噪分离,运用二值法检测信号边界,提取频谱中干扰信号.然后,依据一元回归算法和通道占用统计方法对多组测量频谱中干扰信号进行相关性分析,识别设备区域内电磁辐射频谱.所提方法对新疆天文台南山站内多个设备区域电磁辐射频谱检测结果与人工识别结果对比表明,本文方法94%以上的识别结果与人工识别结果相符,验证了现场环境下设备电子区域电磁干扰检测与识别方法的准确性和通用性.     

一种基于频谱传感的无线电频谱测量系统

目前建立的无线电监测网络是针对固定频谱分配政策设计的,为了适应频谱分配政策的变化,探索与之相适应的无线电监测技术刻不容缓。本文提出了一种频谱传感测量方案及基于LabVIEW的实现方法,该系统由无线电测量设备、设备服务器、测量服务器和客户端等组成。该系统采用统一的软件平台,易于编程和控制,网络接口和协议开放,为采用新理论和新技术进行无线电频谱监测的创新奠定了基础。     

数字存储式频谱分析仪计量方法的优化

针对国家现行频谱分析仪检定规程测量方法繁琐,不能适应数字式频谱分析仪检定要求等不足,研究了分辨力带宽、扫频宽度等参数检定的新方法,分析了频谱分析仪测量设置对测量结果的影响,并对新方法进行了实验验证。仿真结果表明,新方法在分辨力带宽等项目上具有相应的理论基础,新方法与现行规程规定的方法具有很好的一致性;频谱仪的测量设置直接影响测量结果的合格判定;在分辨力带宽等参数上,新方法可以替代现行方法,且具有方便快捷、易于自动化等优点。     

相位噪声测试解决方案

阐述了相位噪声的有关定义,介绍了用频谱分析仪测量信号相位噪声的原理及方法,并提出了用频谱分析仪加载相关应用软件,以软硬件相结合的方式快速地测量相位噪声的方法,对于节省相位噪声的测量时间、提高工作效率具有重要的意义.     

频谱泄漏对正弦相位调制干涉测量精度的影响

在正弦相位调制(SPM)干涉仪中,若调制频率或者采样频率发生变化将使干涉信号出现频谱泄漏,减小了谐波分量的幅值,在测量结果中引入了误差。对频谱泄漏的产生及其对测量精度的影响进行了理论分析,获得了频谱泄漏引入测量误差的计算方法。实验测得频率漂移量在-0.3~0.3Hz内,得到的频谱泄漏引入的误差为0.3~7.9nm,当超出这个范围时,频谱泄漏误差将迅速增长。实验结果与模拟分析结果一致。     

基于OMAP-L138平台多通道手持频谱分析仪研究

针对部分特殊场合对频谱分析仪使用需要多通道、便携等需求,设计了一种通道数最多支持64通道的手持多通道频谱分析仪。该频谱分析仪以美国德州仪器公司推出的DSP＋ARM双核CPU芯片OMAP—L138为平台,采用多通道A／D转换器进行数据采集,使用QT开发GUI界面对系统进行控制和数据显示,能实现频谱分析、失真测量、信号采集、多通道数据对比分析等功能。测试结果表明：本设计能完成信号采集及频谱分析功能,并拥有较小的采集频率误差,误差值≤1％。     

延时自外差法线宽测量误差分析仿真及修正

讨论了移频延时自外差探测的基本原理,并对外差得到的功率谱进行了公式推导。在此基础上,对外差测量中出现的测量误差进行分析,同时设计了自外差测量实验装置进行实验对比,确定了由于延时线长度不够导致的线宽测量误差来源是因为延时时间短导致幂指数函数项波动加剧造成的;同时针对外差信号频谱为洛仑兹型和类高斯型的混合谱型,在高斯功率谱密度函数的基础上,对延时时间和1/f谱宽的影响进行了仿真计算,采用Voigt分析,提取出1/f导致的测量误差,提高了线宽测量的精度。以高斯谱宽4.5 kHz的谱型为例,对应的洛仑兹线宽约为0.68 kHz,提高了一个数量级的测量精度。     

基于斜坡法的智能化架空线路应变快速感知

为了提高输电线路状态感知实时性, 将单斜坡法和基于伪Voigt模型的最小二乘谱拟合法用于架空线路复合光纤应变的测量, 基于实测布里渊谱系统, 研究了工作点增益的信噪比和布里渊频移对单斜坡法准确性的影响。结果表明, 随着工作点增益信噪比增加, 布里渊频移误差近似成指数规律减小; 随着布里渊频移与工作点频率之差的增加, 布里渊频移误差先快速下降, 然后略有增加; 当工作点处布里渊增益的信噪比不小于25 dB且工作点频率始终小于(或大于)布里渊频移时, 单斜坡法应变误差小于60 με; 根据不同布里渊频移下60 με对应的临界信噪比, 可插值获得不同情况下对应的临界信噪比; 单斜坡法的谱测量时间和计算时间分别为谱拟合法的1/161和1/600左右。该工作为提高智能化光纤复合架空线路态势感知实时性奠定了基础。     

Sampling frequency of the electrocardiogram for spectral analysisof the heart rate variability

The R-R interval measurement from digitized electrocardiograms (ECG) contains an error due to the finite sampling frequency which may jeopardize the beat-to-beat analysis of the heart rate. In this paper, we develop a model to describe and quantitate this error. The "measured" R-R interval is modeled as the sum of the "true" R-R interval and of the error of measurement. The first and second order statistics of the error are computed in order to investigate its influence on the heart rate variability (HRV) power spectrum. They are found to be only functions of the ECG sampling frequency and, in particular, the power spectrum of the error contributes an additive high-pass filter-like term (colored noise) to the power spectrum of the HRV. The accuracy of the model is tested via a simulation procedure. The model indicates that the relative balance between the HRV and the error power spectra is important and should be checked before any variability analysis on the heart rate. This balance may be favorable to the error when 1) the sampling frequency of the ECG is too low, and/or 2) the variability of the heart rate is too little. In these cases, the HRV spectrum analysis may not give reliable results. Two tests are proposed in order to evaluate the error influence either in specific frequency bands or in the total frequency range.     

面向FMCW激光雷达的修正Rife算法设计与硬件实现

FMCW激光雷达以其高精度、抗干扰能力强、同时测距测速等特点得到了广泛研究。针对FFT固有栅栏效应引入测距、测速误差的问题,通过分析频谱幅值和相角的规律,并结合正弦函数原理提出了一种易于硬件实现的修正Rife算法,有效地降低了传统Rife算法在估计频率接近FFT量化频率点时的误差。通过仿真和FPGA验证,修正Rife算法在信噪比为?10 dB时相较于传统Rife算法平均误差降低了69.6%,均方根误差降低了50.7%,而计算量仅增加了两个乘法和加法,与N点FFT计算量相比可忽略不计。最后,通过搭建光学测试平台,模拟激光雷达中频回波信号验证了该算法的有效性。测试结果显示,该算法可在112 m范围内实现同时测距测速,测距误差不大于5 cm,测速误差不大于0.16 km/h,满足实时性要求。     

增益开关F-P激光器抖动的计算和测量

为了能够精确测量增益开关激光脉冲的抖动,应用傅里叶变换和自相关函数．理论分析了谐波频谱分析法测量激光脉冲抖动的数学模型、测量原理。修正了David A．Leep等人建立的基于功率谱测量脉冲抖动的误差,推导出了普适的测量激光脉冲抖动的数学表达式,并数值模拟了不同情况下激光脉冲功率谱的表现形式;利用谐波频谱分析法测量了外连续光注入下增益开关F-P激光脉冲的抖动,时基抖动为0．905ps、振幅噪声为2．83％,并与取样示波器的测量结果进行比较。结果表明在脉冲抖动较小、且重复频率较低的情况下,利用谐波频谱分析法测量脉冲抖动具有更高的精确度。其精确度可以达到飞秒量级。     

基于FPGA的激光多普勒测长仪信号处理算法研究

针对激光多普勒测长仪多普勒频率的准确提取问 题,提出了一种基于FPGA的自适应采样频率的多普勒信号 处理算法。首先通过跟踪多普勒频率实现了采样频率的自适应选择,提高了低速测量的准确 度,扩大了系统的测速 范围;结合了FFT-FS频谱细化算法和比值校正算法,有效减小了测量误差,进一步提高了 多普勒频率提取的准确度; 最终通过多组长度测量实验,验证了算法的可行性,测量结果的相对误差优于0.1%。     

离散频谱的加权相位差校正方法

该文首先研究了一般相位差法频率校正量的误差分布规律,发现其误差均方差在整个频率间隔内并非均匀分布,而是在中部有较大误差峰值。针对这一现象提出了离散频谱的加权相位差校正方法,并进行了仿真研究。该方法在远离谱线的位置,不仅考虑峰值谱线的作用,还以一定的比例参考次峰值谱线的影响,从而可在远离谱线的频点上有效地平抑一般相位差法的误差分布峰值,从而进一步提高了相位差校正法的频率校正精度和算法的抗噪声能力。另外,讨论了该方法适用的区域为1/2频率间隔附近,可通过校正门限G的选择来限定,以提高校正精度。      

两路微振动信号的光纤F-P腔干涉测量

法布里-珀罗(F-P)腔传感器结构简单,复用能力强,对导致其腔长发生变化的物理量灵敏度高,在超精密测量领域日益受到重视.为了使用一套光纤F-P腔测量两个目标,设计了两路反馈信号光纤F-P腔干涉系统,同时开展两路微振动信号测量.对两路微振动反馈F-P腔干涉信号,经多次取包络分解,得到了高、低频信号频谱,进而计算出待测目标...