信号分析仪及微机测试系统简介资料.pptx
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1、信号分析仪信号分析仪3:05 PM1主要内容主要内容信号分析仪信号分析仪模拟信号分析仪:模拟信号分析仪:均值等测量仪、概率密度仪、相关分析仪、频谱分析仪等数字信号分析仪数字信号分析仪微机测试系统及应用微机测试系统及应用系统形式、基本组成、系统设计及应用系统形式、基本组成、系统设计及应用信号分析仪信号分析仪3:05 PM27-1 信号分析仪信号分析仪一、概述一、概述信号分析仪:从信号中提取有用信息的装置信号分析仪:从信号中提取有用信息的装置信号分析仪主要用来分析工程信号的的特征参数:信号分析仪主要用来分析工程信号的的特征参数:统计参数:均值、方差、均方值、概率密度函数、联合概率密度函数、自相关函
2、数、互相关函数、自功率谱密度函数、互功率谱密度函数、相干函数、倒频谱、模态分析、频率响应函数分析等信号的调理:滤波、变换、调制、放大等。历程:模拟分析历程:模拟分析数字分析数字分析信号分析仪信号分析仪3:05 PM3二、模拟信号分析仪二、模拟信号分析仪定义定义直接对被测信号的模拟量进行分析出来的仪器直接对被测信号的模拟量进行分析出来的仪器形式形式机械式、机械式、电子式电子式、光学式、混合式、光学式、混合式主要是利用各种运算网络组成的模拟式电子分析仪,主要是利用各种运算网络组成的模拟式电子分析仪,如电压表、波形分析仪、模拟相关分析仪、模拟频谱如电压表、波形分析仪、模拟相关分析仪、模拟频谱分析仪等
3、分析仪等信号分析仪信号分析仪3:05 PM41、均值、均方值、均方根值的测量电路、均值、均方值、均方根值的测量电路信号强度信息的估算:信号强度信息的估算:专用电压测量电路:专用电压测量电路:积分器积分器除法器除法器显示显示积分器积分器除法器除法器显示显示乘方乘方开方开方显示显示信号分析仪信号分析仪3:05 PM52、概率密度分析仪、概率密度分析仪幅值的概率密度:幅值的概率密度:有限观察时间的概率估算:有限观察时间的概率估算:加法加法电路电路振幅窗振幅窗窗宽窗宽与门与门除法器除法器除以除以平均平均电路电路X-Y记录仪记录仪概率密度分析仪电路:概率密度分析仪电路:时间脉冲时间脉冲发生器发生器可变直
4、流可变直流发生器发生器信号分析仪信号分析仪3:05 PM63、相关分析仪、相关分析仪估算值估算值分析电路:单通道和多通道分析电路:单通道和多通道乘法器乘法器1平均电路平均电路1显示器显示器乘法器乘法器1平均电路平均电路1显示器显示器乘法器乘法器1平均电路平均电路1显示器显示器可调可调延时延时模拟电路长模拟电路长时间延时较时间延时较困难,所以困难,所以相关分析仪相关分析仪多采用数字多采用数字式分析仪式分析仪信号分析仪信号分析仪3:05 PM74、模拟式频谱分析仪、模拟式频谱分析仪频谱分析仪频谱分析仪显示信号能量与频率之间的函数关系,是一种时显示信号能量与频率之间的函数关系,是一种时-频转频转换装
5、置。换装置。工作原理:工作原理:单边功率谱密度函数:单位频带上的平均功率单边功率谱密度函数:单位频带上的平均功率信号分析仪信号分析仪3:05 PM8频谱分析法频谱分析法功率频谱分析方法:功率频谱分析方法:滤波法:带通滤波式、扫描滤波式和外差式滤波法:带通滤波式、扫描滤波式和外差式相关法和直接傅里叶变换法相关法和直接傅里叶变换法滤波频谱分析法滤波频谱分析法采用滤波器从信号中逐次选出所需频率成分进行分析。采用滤波器从信号中逐次选出所需频率成分进行分析。输入输入放大器放大器滤波器滤波器平平方方平平均均除除法法显示器显示器检波器检波器信号分析仪信号分析仪3:05 PM9滤波式频谱分析仪滤波式频谱分析仪
6、顺序滤波式顺序滤波式输入输入放大器放大器滤波器滤波器检波器检波器显示器显示器滤波器滤波器滤波器滤波器输出放输出放大器大器顺序滤波式频谱分析仪顺序滤波式频谱分析仪中心频率依次增大,中心频率依次增大,恒带宽比带通滤波器恒带宽比带通滤波器信号分析仪信号分析仪3:05 PM10并行滤波式频谱分析仪并行滤波式频谱分析仪原理:原理:每个滤波器都接一个检波器,采用逻辑电路和电子开每个滤波器都接一个检波器,采用逻辑电路和电子开关,高速依次与显示器瞬时接通,从而大大提高分析关,高速依次与显示器瞬时接通,从而大大提高分析速度。速度。输入输入放大器放大器滤波器滤波器检波器检波器显示器显示器滤波器滤波器滤波器滤波器检
7、波器检波器检波器检波器信号分析仪信号分析仪3:05 PM11三、数字信号分析仪三、数字信号分析仪数字分析的基本知识:数字分析的基本知识:1、离散傅里叶变换(、离散傅里叶变换(DFT)离散化:傅里叶变换:特点:计算工作量很大,如N=1024,则计算量将达到两百万次以上。信号分析仪信号分析仪3:05 PM122、频混、泄漏和栅栏效应、频混、泄漏和栅栏效应1)混频)混频混频:当采样频率较低,不能满足采样定律时,采样混频:当采样频率较低,不能满足采样定律时,采样过程中会漏掉一些高频成分的瞬时值,出现频率混淆过程中会漏掉一些高频成分的瞬时值,出现频率混淆的现象。的现象。措施:措施:确保满足采样定律:抗混
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