频谱仪矢量信号分析的应用

信号解调方法

　　对应内存中的IQ信号，可以采用的处理方法有：幅度分析、频率分析、相位分析和FFT频谱分析。在频谱仪的矢量分析过程中，频谱仪设置为零SPAN，也就是在固定输入频率处，中频带宽之内进行分析。

1．分析处理
(1)
　　其中，Am为输入信号的幅度。根据IQ信号的每一个采样值，可以计算出对应采样时刻的幅度值，显示单位可以是线性电压值 (V), 对数电压 (dBmV) 或功率值（dBm）。在测量时间内的所有Am数值构成IQ幅度数组Am-DC。
(2)
　　其中，Φm为输入信号的相位。根据IQ信号的每一个采样值，可以计算出对应采样时刻的相对相位值。在测量时间内的所有Φm数值构成IQ幅度数组Φm-DC。
(3)
　　其中，Fm为输入信号的频率。对相邻点相位差值对时间求导，得出频率值。在测量时间内的所有Fm数值构成IQ幅度数组Fm-DC。
(4)
　　其中，Spec为输入信号中频带宽内的频谱。

2．  解调方法
　　如前所述，对应于载波信号，可以得到随时间变化的幅度、相位和频率曲线以及实时频谱。

AM解调

　　对AM-DC数组进行分析，此数组对应射频功率－时间曲线TRF。
　　对此数组进行FFT计算，得到AF频谱，其基波频率即调制频率fmod ，根据AF频谱，可以计算调制谐波失真和信纳比。
　　对此数组进行窄带低通滤波，获得载波幅度数组Vc ，计算AM-DC与Vc的差分数组，它与Vc的比值AMdeep 数组表述调制深度，对其进行检波：正峰值 (+pk)：数组中的最大值；负峰值 (+pk)：数组中的最小值；峰－峰值/2 (1/2pk-pk)：数组中的最大值与最小值差值的一半；均方根值 （rms）：数组中数值的均方根值。

图3  AM解调原理

　图4  FM解调原理

　

图5  ΦM解调原理

FM解调

      对FM-DC数组进行分析，此数组对应频率曲线TFM 。

对此数组进行FFT计算，得到AF频谱，其基波频率即调制频率fmod ，根据AF频谱，可以计算调制谐波失真和信纳比；
　　对此数组进行检波，与AM解调类似，获得峰值和均方根值。
 ΦM解调
　　对ΦM-DC数组进行分析，此数组对应频率曲线ΦFM 。
　　对此数组进行FFT计算，得到AF频谱，其基波频率即调制频率fmod ，根据AF频谱，可以计算调制谐波失真和信纳比。
　　对此数组进行检波，与AM解调类似，获得峰值和均方根值。