软件定义无线电的实时频谱分析仪相关原理介绍(一)——信号与频谱

发布者:painter最新更新时间:2022-06-27 来源: eefocus关键字:软件定义无线电  实时频谱分析仪 手机看文章 扫描二维码
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缩略语表


ADC – Analog Digital Converter,模数转换器

DAC – Digital Analog Converter ,数模转换器

DSP – Digital Signal Processing ,数字信号处理

DFT – Discrete Fourier Transform ,离散傅里叶变换

EW – Electronic Warfare ,电子战

FFT – Fast Fourier Transform ,快速傅里叶变换

IF – Intermediate Frequency ,中频

LDO – Low-Dropout ,低压降

LNA – Low Noise Amplifier ,低噪声放大器

LO – Local Oscillator ,本地振荡器

SDR –Software Defined Radio ,软件定义无线电

TX– Transmitter ,发射机

RF– Radio Frequency ,射频

RX–Receiver ,接收机

VCO – Voltage Controlled Oscillator ,压控振荡器

VITA – VME bus International Trade Association,VMEbus国际贸易协会,VMEbus的体系结构概念基于1970年代末摩托罗拉开发的VERSAbus,后来逐渐发展成为标准制定者和行业组织。


1.1信号与频谱

在许多情况下,分析非周期性信号很有意义。 通常使用示波器完成时域中的信号显示。

在许多情况下,频域分析更为有用。 非周期性信号具有连续频谱,其频谱与频率有关。

时域信号及其频谱通过傅立叶变换相互链接:

此处,在这里插入图片描述

是x(t)的傅立叶变换

在这里插入图片描述

是X(f)的傅立叶逆变换

x(t)是时域信号

X(f)是频域复杂信号


精确计算输入信号的功率谱需要无限的观察周期,这是不可能实现的。 我们可以得出结论,该计算的结果将是具有无限频率分辨率的连续频谱。 在实践中,没有算法可以精确估计频谱。 给定某些前提条件,仍然可以足够准确地确定频谱。


根据时域中的信号样本计算信号频谱称为离散傅里叶变换(DFT)。


傅立叶变换所需的计算操作数量可以通过使用优化算法来减少。 使用最广泛的方法是快速傅立叶变换(FFT)。

在这里插入图片描述

其中,k个离散频点的索引,k = 0、1、2,…

n为样本索引

x(nTs)在点n∙Ts采样,其中n = 0,1,2,…

DFT的长度N,即用于傅立叶变换的计算

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