电子测量原理第2版詹惠琴古天祥电子课件第6章节信号频谱的测量.ppt

6．5．3 非线性测量 在基波抑制法中通常按照6-30式来测量失真度，亦即实际测得的失真度是谐波电压的总有效值与被测信号的总有效值之比。这种近似不是无条件的：当失真度小于10％时，可用失真度测量值D代替定义值D0，否则需对D值进行换算或修正才能替代D0 。修正公式为： 基波抑制法测量电路如图6-44所示。图中的基波抑制网络实质上是一个陷波滤波器，专用于滤掉基波信号而使其余谐波分量通过。 * 6．5．3 非线性测量 谐波失真测量分两次完成：先将开关S打到“1”位，测量结果为被测信号的电压总有效值。适当调节输入电平使电压表指示为某一规定的基准电平值，该值完全对应于失真度大小，也就是使6-30式中的分母为1。这个过程称为“校准”。然后将开关打到“2”位，调整基波抑制网络使电压表指示最小，表明此时电路对基波的衰减量最大。由于基波已被抑制，这个步骤所得结果即是谐波电压总有效值。由于电压表已经过校准，故指示值就是D。 因为D与D0并不完全相等，基波抑制法在理论上存在恒定的系统误差，可通过6-31式修正。此外，可能因为基波抑制网络不够理想而使基波抑制不完全，也会引起测量误差。为了提高基波抑制度，可在信号进入测量电路前先经过前置的基波抑制网络。 * 6．5．3 非线性测量 （2）白噪声法（动态测量） 使用白噪声发生器产生均匀频谱密度分布的白噪声，相当于将一系列不同频率、不同相位的正弦信号加到被测电路上，可以得到被测电路在通带内的任一频率分量所产生的谐波及其互调结果，是一种广谱测量技术。 白噪声法测量电路： * 白噪声发生器输出幅度为UN的广谱噪声信号，经过中心频率为f0的带阻滤波器后，f0及附近的频率分量被滤掉，使输出频谱产生了缝隙。 该信号通过被测电路时，如果电路是线性的，输入、输出信号频谱应相同；如果电路存在失真，由于噪声各分量的互调会导致大量的组合频率，使输出信号在f0及附近的频率处有新的频率分量。 用选频电压表选出f0分量，并测得其电压幅度Uout。最终的谐波失真度D按下式计算， Uout为选频电压表在频率f0处的读数，U为选频电压表在同一带宽下其他频率处的读数。 * 6．5．4 信道功率测量 为了确保各用户正常通信，必须避免在各频段上没有相邻信道的发射干扰。因此，有必要对邻近信道的功率进行限定，使其绝对功率（单位为dBm）或相对于传输信道的相对功率不致大到影响传输的地步。 在邻道功率（Adjacent Channel Power，简作ACP）测量中，重要参数有ACP、信道带宽、信道间距等。其中信道间距（Channel Spacing）是指用户信道与邻近信道的中心频率之差。另外，被测信道的邻道数目也很重要。在不同的邻道数目条件下，被测信道情况如表6-4所示。 * 邻道数目 信道功率测量 0 仅用户信道 1 用户信道、左/右邻道 2 用户信道、左/右邻道、第一备用信道 3 用户信道、左/右邻道、第一备用信道、第二备用信道 6．5．4 信道功率测量 频谱仪通常使用带宽功率积分法在频域内进行邻道功率ACP的测量。 测量之前，必须先将分辨率带宽设置得非常小（典型地，可以把RBW设置为信道带宽的1%~3%），以确保能够准确测量信道带宽。 然后对邻近信道进行频率扫描，从起始频率一直扫到截止频率，所有测得的象素点显示电平在选定的信道带宽内按线性刻度进行积分，最终得到相对于用户信道的邻道功率ACP，以dBc为单位。 具体步骤如下： 采用线性坐标刻度测量信道内所有点的电平，应用下式进行计算：Pi = 10Ai/10，其中Pi为线性坐标上第i个象素点处的功率测量值，单位为W；Ai为第i个象素点处的电平测量值，单位为dBm； 将信道内所有点上的功率累加，并除以点数； 用所选信道带宽除以中频滤波器（分辨率滤波器）的等效噪声带宽，再将商乘到前述步骤所得结果中。 * 6．5．4 信道功率测量 最终得到的绝对信道功率计算式为： 其中LCN表示信道功率电平，单位为dBm；BCN为信道带宽，单位为Hz；BN,IF为中频滤波器的等效噪声带宽，单位为Hz；N为测量的总点数；Pi为第i个象素点处的功率测量值，单位为W。 * 6．5．5 调制度测量 1．调制度的定义 幅度或频率被调制的程度通称为调制度，它是已调波的重要参数，反映了载波的幅度、频率或相位受低频调制信号控制的程度。在调幅波、调频波中分别用调幅度（或称调幅深度、调幅系数）和调频度（或称调频指数、调频系数）表示调制度。调幅度的定义式为： 其中Δf为调制信号的最大频偏，f0为载波频率。对调频信号进行鉴频，获得与频偏成正比的低频信号电压，即可测出最大频偏。在已知调制信号频率时，可由定义式求出调频系数。 * 6．5．5 调制度测量 2．调制度的测量方法 （1）调幅信号