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频谱分析系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性。频谱分析仪依信号处理方式的不同，一般有两种类型；即时频谱分析仪real-time spectrum -yzer与扫描调谐频谱分析仪sweep-tuned spectrum -yzer).即时频率分析仪的功能为在同一瞬间显示频域的信号振幅，其工作原理是针对不同的频率信号而有相对应的滤波器与检知器detector)，再经由同步的多工扫描器将信号传送到crt或液晶等显示仪器上进行显示。
针对实时频谱分析仪缺乏微弱信号检测能力问题,提出了重叠帧频谱分析技术.该方法既可以获取信号局部频谱的精细结构,又可以提高快速傅里叶变换(fft)相参积累的增益,从而提高对微弱信号的检测能力.介绍了重叠帧频谱分析技术的基本原理,详细讨论了重叠因子设计准则,在此基础上,提出了实现该技术的设计方案.该方案成功地在研发实时频谱分析仪过程中得到实现.通过实验验证,相比普通频谱分析技术,重叠帧频谱分析技术能达到光谱图中展宽信号时域显示的功能,且对微弱信号,在相同检测概率下,对信噪比(snr)要求降低至少2db.
对信号采样理论,数字下变频理论,采样率变换理论,快速傅里叶变换理论进行分析和探讨.在此基础上结合宽带数字中频系统的应用需求,提出了适合于fpga实现的宽带数字中频系统处理方案:首先采用带通采样定理对模拟中频信号进行采样,接着采用数字下变频将中频信号移至零频,又在-有效信号不失真的前提下,对高速率的数据进行抽取滤波处理,得到低速率基带信号,在此基础上完成后续的fft处理,提取所需的频谱信息,实现整个频谱仪的频谱测量功能.
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