现代频谱仪测量微弱信号的黑科技

2020-01-16来源: elecfans关键字:现代频谱仪  微弱信号  灵敏度

频谱分析仪-172dBm/Hz的显示平均噪声电平(DANL)灵敏度,与理论热噪声极限-174dBm仅差2dB,现代频谱仪到底采用了什么样的黑科技?


通常讲的测试灵敏度指的是可以测试的最小信号,一般比仪器本底噪声大4~5dB,也就是说测试灵敏度主要由本底噪声决定。在测试小信号时,如果频谱仪的本底噪声高,小信号就会掩埋在一片本底噪声之中,无法观测到。此时频谱仪的测试灵敏度就变得十分重要了。


对于仪器仪表来说,被测微弱信号可以认为是接近仪器本底噪声或低于本底噪声的信号。多数频谱仪用户都知道,测量高出频谱仪显示平均噪声电平20dB以内的信号都会受仪器本底噪声的影响,而使得测量结果变差。


频谱仪测量的结果是RF输入信号频谱和仪器噪声频谱的叠加,是不是可以将频谱仪本底噪声测量出来,然后从频谱仪每次测量结果中删减掉本底噪声呢?


本底噪声扩展技术是一种利用已知的仪器的本底噪声提高测量精度的校正算法,就是一种将前端的本底噪声减掉,只分析和显示输入信号的功率电平的测量方法,不仅可以提高测量精度,也可以扩展动态范围。


假设没有信号输入时(N)仪器显示功率电平是-90dBm,当输入被测信号时(S+N)仪器显示功率电平是-87 dBm,假设信号不相关时,N是初始测量结果,S+N第二次测量结果,那么被测信号(S)的准确功率值是多少?


已知:N = -90dBm = 10-9mW;

S+N = -87dBm = 2&TImes;10-9mW;

得出:S = 10-9mW = -90dBm;

假设输入被测信号时,显示功率电平是-89dBm,即

S+N = -89dBm = 1.259&TImes;10-9mW;

则 S= 0.259&TImes;10-9mW = -95.87dBm;


可以看出,被测信号的功率比仪器的本底噪声功率还要低将近-6dBm,这似乎是不可能,但确实是基于能量守恒定律计算得出的。下图是噪声修正功能关闭时邻道功率测量结果。

现代频谱仪测量微弱信号的黑科技

图1 未使用噪声修正功能时邻道功率测量结果


频谱仪噪声修正功能:第一步,按下频谱仪前面板的【测量设置】按键;第二步,找到【测量设置】软菜单中的[噪声修正 开 关],保证噪声修正处于开状态。此时,频谱仪会自动测量当前仪器的本底噪声。耐心等待测量结果即可。图2是噪声修正功能开启时邻道功率测量结果。

现代频谱仪测量微弱信号的黑科技

图2 噪声修正功能开启时邻道功率测量结果


使用噪声修正功能测量类噪声信号是非常有效的,尤其是针对小功率信号,可以将信道功率和邻道功率测量动态范围扩展近10dB。

关键字:现代频谱仪  微弱信号  灵敏度 编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/ic485911.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:实用润滑油摩擦力测试仪测试分析
下一篇:闪测仪工作原理知多少?

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

一种微弱信号的宽带程控高增益放大器设计
;10 V,输出信号波形无明显失真。   1 系统总体设计及理论分析   1.1 系统总体设计     本系统可分为4个模块,如图1所示。第1部分为输入缓冲和固定增益放大模块,运放搭建电压跟随器作为输入缓冲,同时提高输入阻抗,固定增益放大部分将输入的微弱信号放大到适合后级处理的电压范围;第2部分为分档滤波模块,设计有5 MHz、10 MHz两个低通滤波器,通过低噪声继电器切换,满足带宽可预设的要求;第3部分为可控增益放大模块,实现80 dB的动态增益变化;第4部分为功率放大模块,驱动50 Ω负载。      
发表于 2015-07-31
一种微弱信号的宽带程控高增益放大器设计
微弱信号的检测装置
.
发表于 2015-05-19
微弱信号的检测装置
智能微弱信号检测系统
; 在实际测量时,任何一个操作都应该谨慎、小心,系统操作和软件安装都应遵守该操作指南。具体操作步骤如下:  1)将系统附带光盘中的软件安装到计算机中。将光盘放人CD-ROM中,打开光盘,点击“SETUP”图标,根据提示步骤安装软件。软件安装完成后在您计算机的桌面上会产生一个“微弱信号智能检测系统”快捷方式。  2)用系统附件中的串口电缆将该系统和计算机通过串口连接起来。 3)将参考信号和被测信号的电缆连接到参考输入端和被测信号输入端。  4)将信号输出端连接示波器。以便观察锁相放大器的输出信号。  5)打开
发表于 2015-03-11
智能微弱信号检测系统
高阻抗微弱信号测量的保护电路的研究与设计
空气质量检测、光电信号探测、加速度计、压电传感器以及生物体信号等高阻抗信号测量,易受到来自测量系统输入电阻、输入偏置电流的影响,实际测量系统中主要有与信号路径相并联的元器件如电阻、电容的分流,电缆泄漏电流和印刷电路板寄生漏电流的影响。因此,高阻抗微弱信号测量电路,必须经过精心设计以满足系统对低偏置电流、低噪声和高增益的要求。 1 高阻抗信号测量原理与影响因数分析 高阻抗信号测量,易受到测量系统输入阻抗的分压与系统输入偏置电流的影响。如图l所示,将被测高阻抗信号源与测量系统相连,信号源的戴维宁等效电路由Vs与Rs串联而成。假定测量系统的等效输入电阻为Rin,输入端电压为Vin,由于Rs与Rin的分压,使得输入端电压减小
发表于 2015-03-06
高阻抗微弱信号测量的保护电路的研究与设计
基于LabVIEW的混沌微弱信号检测系统设计
    混沌理论用于微弱信号检测是新的研究领域。至今已报道的关于混沌用于微弱信号检测的方法,主要都是利用混沌对周期信号的敏感性和对噪声信号的强免疫力,构造处于混沌状态的非线性系统,实现高精度测量。基于混沌理论检测信号的理念是:对于一个非线性动力系统,其参数的摄动有时会引起周期解发生本质的变化。将待测信号作为混沌系统特定参数的摄动而引入该系统,利用混沌系统丰富的非线性动力学特点,如倍周期分又、奇怪吸引子等特点,通过辨识系统所处的运动状态,根据系统从混沌到有序和从有序向混沌的相变可判断有无待测微弱信号的出现,再通过调整系统的参数实现对微弱信号的测量。    判别系统是否处于
发表于 2013-08-12
基于LabVIEW的混沌微弱信号检测系统设计
ams超高灵敏度NIR图像传感器可大幅降低光学传感系统功耗
还支持更先进的传感器功能。 艾迈斯半导体CGSS130传感器的NIR波段灵敏度是目前市场同类产品的四倍,它能够可靠地检测到3D传感系统中极低功耗IR发射器的反射信号。在脸部识别和其他3D传感应用中,IR发射器会消耗大部分功率,因此制造商使用CGSS130传感器可延长移动设备的电池运行时间。可穿戴设备和其他采用极小电池供电的产品使用该传感器可实现脸部识别功能。灵敏度的提高扩大了在相同功率预算下的测量范围,从而还可实现除了脸部识别之外的其他新应用。 CES展会期间,艾迈斯半导体在拉斯维加斯威尼斯人酒店30楼236套房展示1.3M像素CGSS130(样品现已开始供货)。 ams图像传感器解决方案事业部(ISS
发表于 2020-01-10
ams超高灵敏度NIR图像传感器可大幅降低光学传感系统功耗
小广播
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2020 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved