使用超外差式頻譜分析儀對TDMA脈沖信號進行頻譜測試

對于無線電信號來說，頻域測量是非常重要的。而頻域測量的前提則是我們要能夠獲得完整的信號頻譜，因為只有在此基礎上才能進行各種參數的測量。

那么利用超外差式頻譜分析儀怎么才能夠對TDMA信號的頻譜進行準確測量呢？

2 如何對超外差式頻譜分析儀進行優化設置從而準確測量TDMA信號

從以上分析來看，產生問題的根本原因是超外差式頻譜分析儀的實時性較差，在有限的脈沖出現的時間內能夠完成的掃描寬度遠小于整個信號的帶寬，不能夠完成對整個PHS信號頻譜的掃描，更談不上對PHS信號在頻域進一步測量了。

但是，超外差式頻譜分析儀實時性差的缺點是由其固有的結構特點和工作原理所造成的，我們沒有任何可行的辦法來對其加以改善。那么超外差式頻譜分析儀對于TDMA信號就真的束手無策嗎？

2.1 優化設置的理論分析

我們可以從另外一個角度來分析這個問題。超外差式頻譜分析儀在每一個PHS脈沖出現的0.625ms時間段內只能夠進行跨度為56.8kHz的掃描，這是我們無法改變的事實。但是，如果我們能夠控制超外差式頻譜分析儀的掃描過程，如在PHS脈沖信號出現的0.625ms的時間段內允許超外差式頻譜分析儀進行掃描，而在PHS信號不出現的7×0.625ms的時間段內控制頻譜分析儀停止掃描。然后在下一個PHS脈沖出現的0.625ms內令頻譜分析儀繼續掃描，再在隨后的7×0.625ms內令頻譜分析儀停止掃描。如此重復多次，通過對多個PHS脈沖信號的測量，頻譜分析儀可以得到許多分頻段的頻譜軌跡，再將這些頻譜軌跡加以拼接便可得到一個完整的PHS信號的頻譜。通過這種方法，我們可以達到對PHS信號頻譜測量的目的。

2.2 優化設置的具體實施

那么如何對超外差式頻譜分析儀的掃描進行控制呢？

方法一，利用頻譜分析儀的中頻(IF)觸發方式，配合時域選通(Gate)功能使用。

當選定中頻觸發方式時，超外差式頻譜分析儀會在第一級混頻器之后進行電平檢測。當到達第一級中頻的信號功率超過-15dBm（常用值）時，本振控制信號就會被觸發，頻譜分析儀開始進行調諧掃描。所以每當TDMA脈沖信號出現時，其信號功率會隨上升沿逐漸上升而使得到達第一級中頻的信號功率達到觸發門限，這時頻譜分析儀的掃描就會被觸發而向前掃描；而當TDMA脈沖信號功率逐漸下降使得到達第一級中頻的信號功率低于觸發門限時，頻譜分析儀的掃描會因觸發無效而停止向前掃描；這樣通過多個幀周期被多個脈沖信號觸發掃描，頻譜分析儀可以得到TDMA信號的完整頻譜軌跡，如圖6所示。

方法二，利用頻譜儀的外部(External)觸發，配合時域選通(Gate)功能使用。

通常在測試TDMA設備時，被測設備能夠輸出幀同步信號，如對PHS信號而言的5ms幀同步信號。此時，頻譜分析儀可設置為外部觸發，在時域選通功能中設置相應的觸發時延以及觸發時間長度，使得觸發的時間段正好是TDMA脈沖信號出現的時隙。這樣通過外部幀同步信號的觸發，頻譜分析儀可以重復測試多個周期中出現的TDMA脈沖信號，得到整個脈沖的頻譜，如圖7所示。

圖6 利用頻譜分析儀的中頻觸發所獲得的PHS脈沖信號的完整頻譜圖

圖7 利用頻譜分析儀的外部觸發所獲得的PHS脈沖信號的完整頻譜圖

3 總結

應用上述方法，我們通過對超外差式頻譜分析儀的優化設置，可克服其固有的實時性差的缺點，實現對常見的一些TDMA脈沖信號頻譜的完整測量。在獲得完整的TDMA信號頻譜的基礎上，我們可以利用頻譜分析儀的各種測量功能完成頻域下的不同測量任務。