杨文超

青岛兴仪电子设备有限责任公司

频谱分析仪全数字中频设计研究与实现

杨文超

青岛兴仪电子设备有限责任公司

早期的频谱分析仪以模拟式频谱仪为主，其中频部分使用模拟电路对信号分析处理。由于中频电路全部使用模拟器件，因而一致性差、精度低、体积大，且其性能受环境影响较大，当温度、湿度发生变化或受到振动、冲击时，整机的性能指标会发生较大变化，测试结果可信度降低，不利于批量生产。随着软件无线电技术的快速发展，目前的频谱分析仪大多采用数字中频技术，以数字滤波器或快速傅里叶变换(FFT)为基础，精度高、功能配置灵活，可以完全替代复杂的模拟中频电路组件。

频谱分析仪；全数字中频设计；实现

信号的描述方式一般有两种，一种是时域的描述，另外一种是频域的描述。时域描述方式是电压或者电流信号相对于时间的变化关系，最直观的一种仪器就是示波器，信号的频域描述指的是电压或者电流信号相对于频率的变化关系，频谱分析仪就是这种描述方式的一种体现。

1 频谱分析仪原理

随着微处理器的处理速度越来越快，利用计算机对信号进行处理已成为通用的方法。即将待测信号通过模数转换变成数字信号并输入计算机，然后通过FFT (快速傅里叶变换)转成频域信号再显示。FFT频谱分析仪的理论根据为均匀抽样定理和傅里叶变换。均匀抽样定理 一个在频谱中不含有大于频率Fmax分量的有限频带的信号，由对该信号以不大于1/ (2Fmax)的时间间隔进行的抽样值惟一地确定。……