Erfassung nicht-stationärer Signale, auch ohne teueres Spezialgerät
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
RF-Transient-
RF-Transient-Analyzer-Software
Ein Signal- oder Spektrumanalysator zeichnet das HF-Spektrum beispielsweise mit einer Bandbreite von 40 MHz über längere Zeit im IQ-Messspeicher auf und stellt die Messdaten zur Analyse bereit. Hier setzt nun eine Software wie die »RFTransient-Analyzer«-Software von Rohde & Schwarz an. Mit ihrer Hilfe kann der Anwender die aufgezeichneten IQ-Daten lückenlos mit Discrete-Fourier-Transform- (DFT) und Fast-Fourier-Transform-Algorithmen (FFT) nach verschiedenen Gesichtspunkten auswerten.
»Moderne Signal- und Spektrumanalysatoren bieten Abtastraten für IQDaten von über 300 MHz«, so Minihold. »Damit verfügen sie über Analysebandreiten von bis zu 120 MHz. Außerdem können sie IQ-Samples bis maximal 700 MSamples aufnehmen, so dass auch relativ lange Zeitabläufe lückenlos zu erfassen sind.« Die Software verarbeitet die aufgezeichneten Daten mit FFT- bzw. DFT-Algorithmen. Dabei sind die Parameter wie FFT-Länge, Überlappungsgrad oder Art der Fensterfunktion entsprechend den Anforderungen weitgehend frei wählbar.
Der Anwender kann die Software jederzeit anhalten und die IQ-Daten manuell blockweise in beiden Richtungen bzgl. der Zeitachse analysieren. Ein Block wird dabei bestimmt von der eingestellten FFT-Länge. Folgende Anzeigearten stehen zur Analyse zur Verfügung:
- Spektrogramm/Wasserfalldiagramm
- Augenblicksspektrum
- Amplituden-, Frequenz- und Phasenanzeige über der Zeit
- Anzeige des I- und Q-Signals über der Zeit
- Vektordiagramm
Die Anzeigen lassen sich nach der Aufzeichnung nahezu beliebig mit einfach zu bedienenden grafischen Werkzeugen umskalieren, um so die gewünschte Auflösung bezüglich der Zeit-, Amplituden- oder Frequenz-/Phasenachse zu erzielen.
Beispielmessungen an nicht-stationären Signalen
Bild 1 zeigt die Analyse eines Frequency-Hopping-Signals mit Hilfe der Spektrogrammanzeige (oberes Diagramm). Die Amplitude des Signals ist über die Farbe gekennzeichnet (rot = größter Pegel). Im unteren Diagramm ist das Augenblickspektrum des letzen FFTBlocks dargestellt. Alle vorhergehenden Augenblicksspektren lassen sich sukzessive wiederherstellen. Ein weiteres Anwendungsbeispiel zeigt Bild 2: Das Messobjekt ist ein Radargerät mit Pulskompression. Der Puls ist linear FM-moduliert, wie im oberen Spektrogramm erkennbar.
Die Analysebandbreite beträgt 120 MHz, der Frequenzhub des Radargerätes ist etwa 40 MHz, die Pulslänge 200 μs. Die »RF-Transient-Analyzer«-Software ist für die Spektrumund Signalanalysatoren FSQ, FSU, FSUP, FSG und FSV von Rohde & Schwarz ausgelegt. Sie steht zusammen mit einer Application Note, die die Installation und Anwendung detailliert beschreibt, kostenlos unter www.rohde-schwarz.com zum Download bereit.
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