实用实时频谱分析仪应用第1部分 - 干扰搜索和频谱监测基础
有很多情况下会发生意外或故意的电磁干扰，这给已经拥挤的频谱带来了更大的负担。捕获，分析，识别和定位这些有害信号的能力对于确保蜂窝，WiFi，GPS和其他电信技术的正常运行至关重要。物联网（IOT）和机器到机器（M2M）的普及以及大量的无线连接设备对解密复杂的RF频谱提出了更多挑战。实时频谱分析仪（RTSA）提供了一组有价值的功能，有助于熟练的用户理解和发现意外或其他方面的干扰和侵权信号。
基本特征和技术
SA具有多种可以利用或调整的功能来帮助确定令人烦恼的信号的重要细节，即：
分辨率带宽（RBW）
频率跨度
视频带宽（VBW）
迹线平均
最大保持跟踪
峰值检测器
真正的RTSA优势来自实时，瞬时或可用的IF带宽，这对间歇或数字调制干扰信号的截获概率（POI）产生深远影响。这是通过同时使用平行RBW窗口来完成的。例如，PC可以处理单个27MHz的瞬时带宽，可以处理数千个全部被同时捕获的RBW段。
RBW，频率范围和截获概率（POI）
降低RBW将增加RTSA的频率分辨率，同时也增加显示器上的信噪比（SNR）。虽然这个功能可以使非定向信号更容易识别并定位在定向天线上，但任何RBW的减小都会增加PC的负担。如果PC的计算资源得到充分利用，减少RBW可以降低扫描速度。因此，当减小RBW时，也可能有利于用户降低频率范围，使感兴趣的信号居中并占据跨度带宽的大约50％。
调整RBW时需要考虑的另一个因素是截获概率（POI）持续时间受RBW值的影响。如果一个信号的能量完全包含在RBW的时间窗中，那么信号的幅度将被精确表示。否则，可能会显示较短的信号而没有高水平的幅度精度。由于BB60C具有真正重叠的FFT，因此该RTSA能够捕捉比时间窗短的信号，尽管不具有完美的幅度精度。并非所有的RTSA都能够做到这一点，因为它们可能没有重叠的FFT。
视频带宽和跟踪平均
如果感兴趣的信号周围的频带中存在快速的功率变化，则减小VBW或启动迹线平均将有助于减小变化。减小VBW将有助于“平滑”显示的信号，可能会泄露本底噪声内的信号。通常，除非需要额外的平滑，VBW将等于RBW。一般来说，第二种选择，平均迹线平均需要多个扫描迹线，这通常只显示更持久的信号。
最大保持跟踪和峰值检测器设置
使用多条迹线，其中一条迹线是最大保持迹线，另一条标准迹线可以帮助识别脉冲或低占空比的周期信号。最大保持轨迹将仅显示刷新时间段的最大功率信号轨迹，而标准测量轨迹将继续更新。在Signal Hound Spike软件中，可以同时配置和显示多条迹线，具有清晰写入，最大值保持和平均功能。此外，当遇到低电平，中等电平或高电平信号时，调整最大峰值检测电平以适应感兴趣的信号功率可以帮助揭示出现高电平信号时的低电平信号。
持久显示
持续位移和瀑布显示使用视觉指示器来显示信号的时间和强度，使用户能够了解扫描范围内RF环境的行为。持久显示器将对数功率和频率图中的每个像素视为“桶”，根据该桶中包含信号能量的扫描次数增加其强度。通常，颜色梯度区分强度，并且为了模拟旧的SA磷显示器，将衰减函数应用于像素。这意味着显示屏中特定的频率和功率像素越频繁地包含RF能量，在Spike软件中，该像素将是“更亮”或“更红”。
瀑布显示
瀑布显示器是一种功能强大的工具，可以随时间显示频率范围内的信号功率。启动时，瀑布显示会在感兴趣的频谱上生成一条线，显示信号作为颜色梯度出现的时间百分比。然后一个频谱时间切片线堆叠在下一个时间片捕获的顶部，产生越来越多的过去的信号活动，其颜色变化。通过此显示屏，您可以轻松看到跳频，周期性，低占空比，脉冲式和持续性信号，并分析它们随时间的活动。诸如在微波炉中激活的磁控管之类的干扰器可随时间被观察到，并且它们对频带的时域影响可通过瀑布式显示器容易地确定。
这个视频显示了一个瀑布显示的实际运行情况，如我们的Spike软件所示（瀑布显示位于应用程序的顶部窗格中）：
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录制和回放和限制线功能
由于某些类型的干扰可能难以在现场进行分类，因此RTSA的一个有用功能是可以记录接收到的信号以供将来回放和分析。RTSA附带的软件可以捕获信号数据，其中可以利用外部软件工具（如Matlab和Excel）进一步分析以I / Q数据格式记录时的频率和功率数据。在一些RTSA软件工具中，就像点击一个记录和停止按钮一样轻松完成，就像在音频播放器上一样。
捕捉难以捉摸的信号的另一个重要特性是能够配置限制线，以便“掩蔽”频率和功率谱区域，并在信号落入掩膜区域时触发事件。触发的事件可能是捕获图像，打印屏幕，显示暂停或将捕获的信号导出到CSV文件以供稍后查看和处理。
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