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頻譜儀的掃描速度問(wèn)題

   2006年11月24日 09:28  
頻譜儀的掃描速度問(wèn)題 用頻譜儀對(duì)電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量時(shí),為了減少測(cè)量誤差,我們往往要根據(jù)所要測(cè)量的信號(hào)特點(diǎn)來(lái)設(shè)定儀器的分辨率帶寬、視頻帶寬和掃描速度(或時(shí)間),這幾項(xiàng)儀器參數(shù)設(shè)定是頻譜儀使用中的三大基本設(shè)定。分辨帶寬和視頻帶寬問(wèn)題在上面的文章以有闡述,這里我主要講述一下掃描速度問(wèn)題。 通常在測(cè)量時(shí)我們都希望儀器能以zui快的速度顯示相關(guān)測(cè)量的結(jié)果,那么我們是否可將掃描速度設(shè)得任意快呢?回答是否定的,我們知道任何電子電路都有不同的工作帶寬,不同的帶寬電路對(duì)信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間是不同的,通常帶寬較寬的電路的響應(yīng)時(shí)間比帶寬較窄的電路的響應(yīng)時(shí)間快。如果掃描速度過(guò)快,則電路來(lái)不及響應(yīng)而產(chǎn)生顯示誤差。在使用頻譜儀進(jìn)行信號(hào)測(cè)量時(shí),我們常常設(shè)置不同的分辨帶寬,因此儀器的掃描速度也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置,這樣才能減少儀器的顯示誤差。對(duì)于使用頻譜儀的用戶來(lái)說(shuō),為了使測(cè)量處于*狀態(tài),理解掃描速度的限制雖然很有必要,但大多數(shù)頻譜儀能自動(dòng)選擇掃描時(shí)間,只要用戶選擇自動(dòng)檔就能避免出現(xiàn)測(cè)量失誤。例如HP8591頻譜儀,只要我們按下面板上的AUTO COUPLE(自動(dòng)關(guān)聯(lián))鍵,儀器就能將分辨帶寬、視頻帶寬和掃描速度這三大測(cè)量參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)關(guān)聯(lián)設(shè)置,當(dāng)要進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置時(shí),相關(guān)參數(shù)的左邊會(huì)有一個(gè)“#”標(biāo)志,表示該參數(shù)是手動(dòng)設(shè)置的,如我們用手動(dòng)設(shè)置分辨帶寬為100KHZ,那么HP8591將顯示:#RES BW 100KHZ。(HP8591面板結(jié)構(gòu)圖)思維搞 http://gzdzw.51.net/img/8591.gif 1.2 有線電視分析儀面板簡(jiǎn)介 有線電視分析儀面板可分為幾大部分: 1、液晶顯示屏: 面板的左上方是液晶顯示屏,用來(lái)顯示測(cè)量的頻譜、圖形及數(shù)值結(jié)果。屏的右邊是6個(gè)上下排列的菜單鍵,根據(jù)不同的測(cè)量?jī)?nèi)容,菜單鍵所起的作用也大不相同。 2、輸入、輸出口: 液晶顯示屏下方的長(zhǎng)方形孔是用來(lái)插卡的,測(cè)量軟件存儲(chǔ)在卡中,分析儀能夠從卡中讀入軟件。下邊TV IN口是分析儀裝入107軟件后,測(cè)量視頻指標(biāo)時(shí)信號(hào)的輸入口;CAL OUT口是分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí),自檢信號(hào)輸出口,zui右邊INPUT口是被測(cè)射頻信號(hào)輸入口。 3、電源開關(guān)和一些功能旋紐: 分析儀左下方的LINE鍵是分析儀電源開關(guān);VOL INTEN旋紐是屏幕所顯示的電視信號(hào)音量、亮度調(diào)節(jié)旋紐。 4、重要功能鍵: 在液晶顯示屏的右邊從上至下依次排列著三個(gè)重要功能鍵,分別是FREQUENCY(頻率)、SPAN(掃頻)和AMPLITUDE(振幅)三個(gè)鍵,它們?cè)跍y(cè)量過(guò)程中起著非常重要的作用。 5、窗口顯示(WINDOWS)功能控制鍵: 在三個(gè)重要功能鍵的下方是有關(guān)窗口顯示的功能鍵,有ON(打開)、NEXT(下一屏)及ZOOM(縮放)三個(gè)鍵,在三個(gè)鍵下面有一個(gè)微調(diào)旋紐和兩個(gè)步進(jìn)鍵。 6、儀器狀態(tài)(INSTRUMENT STATE)控制鍵: 在分析儀的右上方是控制儀器狀態(tài)的功能鍵,主要包括PRESET(清零)、CONFIG(配置)、CAL(校正)、AUX CTRL(輔助控制)、COPY(拷貝)、MODE(模式)、SAVE(存儲(chǔ))、RECALL(調(diào)用)、MEAS/USER(測(cè)量/用戶自定義)、SGL SWP(信號(hào)掃描)等功能鍵。 7、光標(biāo)(MARKER)控制鍵: 在儀器狀態(tài)控制鍵的左下方是光標(biāo)控制鍵,主要包括MKR(光標(biāo))、MKR—>(光標(biāo)移動(dòng))、MKR FCTN(光標(biāo)功能)、PEAK SEARCH(峰值搜索)等功能鍵。 8、控制(CONTROL)部分: 在儀器狀態(tài)控制鍵的右下方是有關(guān)測(cè)量控制部分的功能鍵,主要包括SWEEP(掃描)、BW(帶寬)、TRIG(觸發(fā))、AUTO COUPLE(自動(dòng)耦合)、TRACE(跟蹤)、DISPLAY(顯示)等功能鍵。 9、數(shù)字(DATA)鍵: 在分析儀的右下方是有關(guān)數(shù)據(jù)輸入的鍵,主要包括十個(gè)數(shù)字鍵、一個(gè)小數(shù)點(diǎn)、四個(gè)單位鍵以及一個(gè)BKSP(回退)鍵和一個(gè)ENTER(回車)鍵,其中BKSP也是負(fù)號(hào)鍵,ENTER也是單位鍵。 1.1.3 有線電視分析儀的使用 1、有線電視測(cè)量前的調(diào)整和準(zhǔn)備工作 在進(jìn)行有線電視測(cè)量前,要對(duì)分析儀進(jìn)行一些檢查和準(zhǔn)備工作,做好這些工作是準(zhǔn)確測(cè)量的前提和基礎(chǔ)。具體步驟如下: (1) 安裝有線電視測(cè)量軟件HP85721A HP8591C的基本功能是一個(gè)頻譜分析儀的功能,只有安裝上有線電視測(cè)量軟件HP85721A后,才能作為有線電視分析儀使用。在有線電視分析儀HP8591C中安裝這個(gè)軟件的大體步驟如下: (a) 打開分析儀電源。 (b) 將裝有軟件HP85721A的卡按箭頭方向插入液晶顯示屏下方的槽中。 (c) 清除分析儀存儲(chǔ)器中的信息。 (d) 調(diào)用卡中文件。 (2) 有線電視分析儀HP8591C的校準(zhǔn) 初次使用有線電視分析儀或使用了一段時(shí)間(三個(gè)月至半年)以后,需要對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn),只有這樣才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。在校準(zhǔn)之前,儀器要先預(yù)熱半小時(shí)(每次測(cè)量前都需預(yù)熱半小時(shí))。具體校準(zhǔn)步驟如下: (a) 用一根電纜將儀器下方的CAL OUT輸出口和INPUT輸入口相連。 (b) 按下面板右上方的CAL鍵,在隨后顯示屏上出現(xiàn)的菜單中,按下*行CAL FREQ&TD所對(duì)應(yīng)的軟鍵,經(jīng)過(guò)10分鐘,即可完成對(duì)頻率和幅度的校準(zhǔn)。 (c) 在上面步驟出現(xiàn)的菜單中,按下第五行CAL STORE所對(duì)應(yīng)的軟鍵,即可存儲(chǔ)已校正的結(jié)果,標(biāo)志著校正程序結(jié)束,隨后即可以進(jìn)行測(cè)量。 (3) 連接進(jìn)行非干擾性測(cè)量的電纜。將儀器背面左上方的兩個(gè)接口TV TRIG OUT(電視觸發(fā)輸出)與GATE TRIG IN(選通觸發(fā)輸入)用一根短BNC電纜連接起來(lái) 2、用頻譜分析儀功能測(cè)量指標(biāo) 使用頻譜分析儀測(cè)量系統(tǒng)指標(biāo),一般只需將頻譜分析儀與系統(tǒng)直接相連,然后按照指標(biāo)的測(cè)量方法操作(具體方法在以后的指標(biāo)測(cè)量中介紹),在測(cè)量過(guò)程中,特別需要注意以下一些問(wèn)題。 (1) 信號(hào)輸入大小的調(diào)節(jié) 頻譜分析儀的輸入如果過(guò)高,分析儀將使它產(chǎn)生非線性失真,測(cè)試出的結(jié)果則由于失真產(chǎn)生誤差;如果信號(hào)電平過(guò)低,信號(hào)可能被分析儀的底噪聲所掩蓋,無(wú)法正確測(cè)量信號(hào),這兩種情況都會(huì)減小測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍。因此,使用前要十分清楚地了解信號(hào)的輸入范圍,正確選擇輸入衰減。 射頻信號(hào)輸入時(shí),還應(yīng)注意電纜特性阻抗與儀器輸入阻抗匹配,否則信號(hào)不匹配則會(huì)引起衰減,造成測(cè)量誤差。在有線電視系統(tǒng)中,電纜特性阻抗一般為75Ω,分析儀輸入阻抗一般可以在50Ω和75Ω之間選擇,所以在測(cè)量時(shí)要正確選擇分析儀的輸入阻抗,減小測(cè)量誤差。 (2) 分辨帶寬的選擇 在頻譜分析儀中,頻率分辨力是一個(gè)非常重要的概念,它是由中頻濾波器的帶寬決定的,這個(gè)帶寬決定了儀器的分辨帶寬BWRES,如果濾波器的帶寬是100Hz,那么譜線頻率就有100Hz的不定性。若在一個(gè)濾波器的帶寬頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)了兩條譜線,則不可能檢出這兩條譜線是不同的頻率分量,但是將測(cè)出它在頻率范圍內(nèi)的能量而不考慮多少譜線產(chǎn)生這一能量,因此,對(duì)于兩條緊密相關(guān)的譜線,其分辨力取決于濾波器的寬度。 在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,應(yīng)該正確選擇頻率分辨帶寬的大小,既不能把不需要的信號(hào)混合到測(cè)量信號(hào)中,也不能把需要的信號(hào)排除在外。 (3) 信號(hào)檢波器的選擇 頻譜分析儀中的信號(hào)檢波器有峰值檢波和取樣檢波等類型,峰值檢波是zui常用的類型。中頻濾波器的輸出接到檢波器上,檢波器產(chǎn)生與中頻級(jí)輸出的交流信號(hào)電平成正比的直流電平。我們可以根據(jù)信號(hào)測(cè)量指標(biāo)的不同,選用不同的檢波方式,如測(cè)量信號(hào)電平時(shí)采用峰值檢波,測(cè)量噪聲時(shí)采用取樣檢波。 (4) 垂直刻度的選擇 在頻譜分析儀中,由于信號(hào)電平大幅度變化,一般采用對(duì)數(shù)刻度,而在檢波器之前有一個(gè)對(duì)數(shù)放大器,對(duì)數(shù)放大器按照對(duì)數(shù)函數(shù)來(lái)壓縮信號(hào)電平,即對(duì)于輸入電平幅度V,輸出電壓幅度為lgV,這樣大大地減小了由檢測(cè)器所檢測(cè)的信號(hào)電平變化,同時(shí)向用戶提供了校準(zhǔn)成單位為分貝的對(duì)數(shù)垂直刻度。另外也可以根據(jù)信號(hào)的不同選擇線性垂直刻度,它所表示的信號(hào)范圍較小。 (5) 視頻濾波器帶寬的選擇 視頻濾波器是一個(gè)低通濾波器,它可以減小檢波器輸出的噪聲變化,揭示一些已被掩蓋且接近本底噪聲的信號(hào),如果噪聲是待測(cè)量,則視頻濾波器還有助于穩(wěn)定測(cè)量。 采用寬帶視頻濾波器時(shí),噪聲的波動(dòng)較大;采用窄帶視頻濾波器時(shí),波動(dòng)顯著減小,兩者噪聲平均值一樣,只是噪聲的波動(dòng)不同。因此,我們可以根據(jù)測(cè)試信號(hào)的類型選擇視頻濾波器的帶寬,例如當(dāng)測(cè)試信號(hào)僅為噪聲信號(hào)時(shí),窄帶視頻濾波器可以平滑這些噪聲信號(hào)的波動(dòng),如果選擇寬帶視頻濾波器,則由于噪聲的影響,測(cè)量將有所變化。 (6) 掃描速度的選擇 理論上,信號(hào)應(yīng)無(wú)限慢掃描。實(shí)踐中,只要能允許某一小誤差,信號(hào)便能以有限速度進(jìn)行掃描,若這個(gè)誤差比分析儀的其它誤差小,則不會(huì)由掃描帶來(lái)不良影響。 對(duì)于使用頻譜分析儀的用戶來(lái)說(shuō),為了使測(cè)量處于*狀態(tài),理解掃描速度的限制雖然很有必要,但大多數(shù)頻譜分析儀能自動(dòng)選擇掃描時(shí)間,只要用戶選擇自動(dòng)檔,就能避免出現(xiàn)測(cè)量失誤。 3、有線電視測(cè)量功能的使用 在裝入有線電視測(cè)量軟件HP85721A后,可以對(duì)有線電視系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量,多數(shù)指標(biāo)僅需按一鍵,即可讀出測(cè)量結(jié)果,它的使用主要分成以下幾大步驟。 (1)測(cè)量系統(tǒng)的初始化設(shè)置 在對(duì)有線電視系統(tǒng)進(jìn)行正式測(cè)量前,需要對(duì)一些測(cè)量方式、測(cè)量項(xiàng)目進(jìn)行初始化設(shè)置,主要設(shè)置的項(xiàng)目有輸入頻道的方式、電視的制式、電平的單位、輸入阻抗、差拍位置、噪聲帶寬等。具體設(shè)置方法見下: (a) 進(jìn)入初始化設(shè)置狀態(tài): (b) 確定調(diào)諧配置:這個(gè)過(guò)程主要是選擇輸入頻道的方式,即是輸入頻道號(hào)還是輸入載波頻率,同時(shí)選擇輸入信號(hào)的制式和幅度單位。 (c) 確定差拍位置:這個(gè)過(guò)程主要確定測(cè)試CSO和CTB時(shí)的頻率點(diǎn)。 (d) 設(shè)置噪聲帶寬及噪聲測(cè)試點(diǎn) HP8591C對(duì)噪聲的測(cè)量是先測(cè)量頻道內(nèi)某一頻率點(diǎn)附近300kHz帶寬內(nèi)的噪聲電平,再根據(jù)噪聲帶寬換算出整個(gè)頻道內(nèi)的噪聲電平,故測(cè)量時(shí)需要確定噪聲帶寬和測(cè)試頻率點(diǎn)。一般噪聲帶寬設(shè)為5.75MHz,測(cè)量噪聲的頻率點(diǎn)設(shè)為載波頻率左邊1.25MHz處。 (2) 頻道測(cè)量 頻道測(cè)量是對(duì)單個(gè)頻道的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。從前述的菜單中選擇CHANNEL MEAS所對(duì)應(yīng)的軟鍵,即進(jìn)入單個(gè)頻道的測(cè)量狀態(tài),它共有三張主菜單。單個(gè)頻道各項(xiàng)指標(biāo)的具體測(cè)量方法如下: (a) 頻道的選擇:進(jìn)入相應(yīng)的菜單,輸入所要測(cè)量的頻道號(hào)或圖象載波頻率。 (b) 圖像載波電平和頻率的測(cè)量:被測(cè)頻道選擇后,在*張主菜單中按下CARRIER LV & FRQ所對(duì)應(yīng)的軟鍵,屏幕上就會(huì)顯示該頻道頻譜曲線、圖像載波電平和圖像、伴音載波電平差。這時(shí)若按菜單中第三行FREQ ON OFF對(duì)應(yīng)的軟鍵,使ON加上下劃線,屏幕上還顯示圖像載波頻率和伴音、圖像載波頻率差。 當(dāng)需要測(cè)量被加擾頻道時(shí),應(yīng)在選擇CARRIER LV & FRQ后,按下SCRAMBLD YES NO所對(duì)應(yīng)的軟鍵,使YES加上下劃線。 當(dāng)輸入信號(hào)比較弱時(shí),可以打開分析儀內(nèi)部的放大器。 (c) 載噪比C/N的測(cè)量:在測(cè)量載噪比時(shí),一般要求被測(cè)信號(hào)是未被調(diào)制的信號(hào),因而應(yīng)在測(cè)量時(shí)關(guān)掉調(diào)制信號(hào),但為了不影響用戶的正常收視,也有一種不關(guān)調(diào)制信號(hào)的測(cè)量方法,即測(cè)試兩個(gè)頻道交點(diǎn)的噪聲值。具體方法是,按下第二張主菜單中的*行CARRIER/NOISE所對(duì)應(yīng)的軟鍵,即可進(jìn)行載噪比的測(cè)量。 (d) 載波交流聲比的測(cè)量:在第二張主菜單中選擇第二行HUM所對(duì)應(yīng)的軟鍵,并關(guān)掉載波的調(diào)制信號(hào)即可進(jìn)行載波交流聲比的測(cè)量。按MORE INFO對(duì)應(yīng)的軟鍵可以得到更詳細(xì)的信息。 (e) 交調(diào)比的測(cè)量:在第二張主菜單中選擇第三行CROSS MOD所對(duì)應(yīng)的軟鍵,關(guān)掉調(diào)制后,即可在屏幕上顯示交調(diào)比的測(cè)量結(jié)果。 (f) CSO和CTB的測(cè)量:一般在CSO和CTB的測(cè)量中應(yīng)關(guān)掉載波信號(hào),但在HP8591C中可以像測(cè)載噪比時(shí)一樣,通過(guò)打開時(shí)間閘門(GATE ON),選擇靜止線來(lái)測(cè)CSO。但因?yàn)镃TB主要集中在圖像載波附近,故在測(cè)量CTB時(shí)一定要從前端關(guān)掉待測(cè)頻道的載波。CSO和CTB的具體測(cè)量步驟如下。在第二張主菜單中按第四行CSO/CTB對(duì)應(yīng)的軟鍵,輸入所選定的靜止線行數(shù)后,按面板上的ENTER鍵,并按菜單中FLD BOTH EVEN ODD對(duì)應(yīng)的軟鍵,使BOTH加下劃線,再按CONTINUE對(duì)應(yīng)的軟鍵,即可顯示屏幕上光標(biāo)所在頻率點(diǎn)的CSO或CTB,利用面板上的旋鈕移動(dòng)光標(biāo),按NEXT BEAT對(duì)應(yīng)的軟鍵,即可測(cè)出其它頻率點(diǎn)上的CSO或CTB。在測(cè)量圖像載頻處的CTB時(shí),一定要先關(guān)掉本頻道的圖像載頻。 (g) 視頻調(diào)制度的測(cè)量:按下第二張主菜單中的第五行DEPTH MOD所對(duì)應(yīng)的軟鍵,即可在屏幕下方顯示出視頻調(diào)制度。若按菜單中TV LINE對(duì)應(yīng)的軟鍵,并輸入欲測(cè)電視線數(shù),按MORE INFO對(duì)應(yīng)的軟鍵,即可測(cè)出任一電視線的調(diào)制度。 (h) 系統(tǒng)內(nèi)幅頻特性的測(cè)量 :對(duì)系統(tǒng)內(nèi)幅頻特性的測(cè)量,首先應(yīng)對(duì)前端輸出的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量,把結(jié)果存儲(chǔ)在儀器之中,再到系統(tǒng)點(diǎn)進(jìn)行同樣的測(cè)量,比較兩次測(cè)量的結(jié)果即得出有線電視傳輸系統(tǒng)本身的幅頻特性。 (i) 頻道內(nèi)幅頻特性的測(cè)量 :對(duì)頻道內(nèi)幅頻特性的測(cè)量需要有測(cè)試信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的測(cè)試信號(hào),但也可以用待測(cè)頻道內(nèi)包含的測(cè)試信號(hào),具體測(cè)試步驟如下。 在第三張主菜單中按第二行IN—CHNL RSP對(duì)應(yīng)的軟鍵后出現(xiàn)新的菜單,按第二行VITS TEST對(duì)應(yīng)的軟鍵,又出現(xiàn)新的菜單,按第五行Select Test Sig后選擇MULTI—BURST或SINX/X后,按Prev Menu對(duì)應(yīng)的軟鍵,回到前一張菜單,按*行SELECT LINE對(duì)應(yīng)的軟鍵,并用數(shù)字鍵輸入測(cè)試信號(hào)線數(shù)(儀器缺省值為19線),輸入結(jié)束后按面板上ENTER鍵,然后按第二行FIELD BOTH EVEN對(duì)應(yīng)的軟鍵,再按zui后一行CONTINUE對(duì)應(yīng)的軟鍵,將出現(xiàn)新的菜單。按MAKER1、MARKER2對(duì)應(yīng)的軟鍵,使兩個(gè)光標(biāo)分別置于波峰和波谷,即可得到測(cè)量結(jié)果。再按MORE INFO對(duì)應(yīng)的軟鍵,即可顯示更詳細(xì)的信息。 (j) 微分增益和微分相位的測(cè)量 :按下第三張菜單中第三行DIF GAIN DIF PHAZ所對(duì)應(yīng)的軟鍵,然后選擇測(cè)試行,即可進(jìn)行測(cè)量。 (k) 色亮?xí)r延差的測(cè)量 : 按下第三張菜單中的第四行CLDI對(duì)應(yīng)的軟鍵后,然后選擇測(cè)試行,即可進(jìn)行測(cè)量。 (3) 系統(tǒng)測(cè)量 HP8591C還可以進(jìn)行系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)的自動(dòng)測(cè)量,首先由測(cè)試人員在儀器內(nèi)輸入事先編制好測(cè)試計(jì)劃(在儀器中可以存儲(chǔ)五個(gè)測(cè)試計(jì)劃),自動(dòng)對(duì)圖像、伴音電平,圖像、伴音頻率,調(diào)制度、CSO、載噪比、載波交流聲比、微分增益、微分相位、色度——亮度時(shí)延差,頻道內(nèi)幅頻特性等指標(biāo)進(jìn)行定期測(cè)量,并自動(dòng)打印出包括測(cè)試時(shí)間、測(cè)試地點(diǎn)、測(cè)試溫度、測(cè)試結(jié)果在內(nèi)的測(cè)試報(bào)告,供技術(shù)人員作進(jìn)一步分析 1.2.1 VM700A視頻測(cè)量?jī)x的基本功能 VM700A是一種全功能的視頻監(jiān)視和視頻測(cè)量的儀器,它主要通過(guò)選用不同的“選件”來(lái)達(dá)到不同的測(cè)量目的。 1、選件11 這是基本的測(cè)試軟件,主要用于PAL制復(fù)合視頻指標(biāo)的測(cè)量。 2、選件21 這個(gè)選件主要用于測(cè)量攝像機(jī)的各種性能指標(biāo),同時(shí)也能測(cè)量氧化鉛管和CCD攝像管的各種性能指標(biāo)。它可以自動(dòng)對(duì)攝像機(jī)性能作總體預(yù)測(cè)試,也可以對(duì)不同的攝像機(jī)進(jìn)行自動(dòng)比較。當(dāng)它工作于“相對(duì)于基準(zhǔn)”的工作方式時(shí),可使攝像機(jī)之間的匹配調(diào)整簡(jiǎn)單、快捷。它有4個(gè)測(cè)試鍵和5個(gè)附加測(cè)試。 (1) 4個(gè)測(cè)試健 a.色還原 :色還原測(cè)量主要用來(lái)評(píng)價(jià)攝像還原色彩的能力。在攝像機(jī)被調(diào)整時(shí),測(cè)量?jī)x可以連續(xù)監(jiān)視其輸出,交替顯示該機(jī)的原始狀態(tài)和正在調(diào)整狀態(tài)。 b.CCD缺陷:CCD缺陷的測(cè)量一般采用圖形顯示法,在測(cè)量?jī)x中,判斷缺陷的閾值電平可以調(diào)節(jié),以便改變測(cè)試條件,滿足不同的應(yīng)用場(chǎng)合。 c.固定斑紋雜波(FPN):固定斑紋雜波測(cè)量主要是為了了解與CCD像素有關(guān)的持續(xù)電流變化的特性。 d.頻率響應(yīng)和頻譜混疊:頻率響應(yīng)的測(cè)量主要是確定幅度與頻率之間的函數(shù)關(guān)系。頻譜混疊量化是指CCD圖象在采樣過(guò)程中出現(xiàn)的一種現(xiàn)象。測(cè)量時(shí)一般采用多脈沖卡作混疊測(cè)試的信號(hào)源 (2) 5個(gè)附加測(cè)試 a.細(xì)節(jié):測(cè)試行和場(chǎng)的細(xì)節(jié),并且給出相應(yīng)的波形。 b.伽瑪:伽瑪測(cè)量主要用于測(cè)量攝像機(jī)的光輸入與電輸出之間的傳輸特性,該輸出特性用曲線繪出,測(cè)試卡可以用線性灰度等級(jí)卡或者指數(shù)灰度等級(jí)卡。 c.畫面失真和重合度 d.底色失真:底色失真可以從二個(gè)方面進(jìn)行測(cè)量,一是行底色失真,另一個(gè)是場(chǎng)底色失真。測(cè)量?jī)x可以同時(shí)顯示行和場(chǎng)的底色失真波形。 e.場(chǎng)拖尾:場(chǎng)拖尾主要是用來(lái)測(cè)量CCD攝像機(jī)在輸入圖像有過(guò)大光通量時(shí)的處理能力。 3、選件30 這個(gè)選件提供了全部的分析模擬分量視頻參數(shù)的測(cè)量手段,可以分析測(cè)試模擬分量視頻信號(hào)的各種波形和參數(shù)。包括以下部分。 (1)“蝴蝶結(jié)”測(cè)量 (2)“閃電”測(cè)量 (3)“并列”顯示 (4)“重疊”測(cè)量 (5)“矢量顯示” (6)“彩條測(cè)試” (7)“K系數(shù)”測(cè)量和顯示 (8)“多波群” (9)“亮度非線性” (10)“通道延遲” (11)“電平表” (12)“雜波” 1.2.2 VM700A視頻測(cè)量?jī)x的基本測(cè)量方法 VM700A視頻測(cè)量?jī)x共有五種基本的測(cè)量方式。 1、自動(dòng)(Auto)方式 VM700A的自動(dòng)方式可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的視頻測(cè)量。 2、手動(dòng)測(cè)量(measure)方式這種方式下,屏幕上有若干個(gè)方框菜單,可供選擇進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量。 3、圖象(picture)方式這種方式下,屏幕上會(huì)出現(xiàn)所選方框測(cè)量?jī)?nèi)容(信號(hào))的單色圖象,如果想觀察彩條的話,必須將亮線移至正程有彩條的部分。 4、矢量(vector)方式這種方式下,屏幕上會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)矢量示波器的電子度盤,同時(shí)有所選行的彩條矢量圖。 5、波形(waaveform)方式這種方式下,可顯示信號(hào)波形,垂直、水平標(biāo)線將同時(shí)出現(xiàn)。 1.3 DVB-C QAM分析儀 DVB-C QAM分析儀主要用來(lái)對(duì)DVB-C系統(tǒng)的各項(xiàng)傳輸指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。下面以HP 8594Q DVB-C QAM分析儀為例來(lái)簡(jiǎn)要介紹此類儀器的功能和使用方法。由于HP 8594Q DVB-C QAM分析儀面板上的各個(gè)功能鍵和HP 8591C有線電視分析儀的功能鍵*一樣,該儀器在前面的章節(jié)已經(jīng)做了介紹,這里我們重點(diǎn)介紹DVB-C測(cè)試軟件。它包括兩大部分,即系統(tǒng)的配置部分和測(cè)試部分。 1.3.1系統(tǒng)配置在測(cè)量前我們需要對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行配置。Setup菜單的作用就是完成對(duì)DVB-C系統(tǒng)測(cè)量的配置。Setup菜單包括以下子菜單:Channel Tuning、Analyzer Setup、Demod Setup、FEC Setup、DEFAULT SETUP。每個(gè)菜單都代表了一定的功能,下面我們對(duì)這些菜單的功能作一簡(jiǎn)單介紹。 1、Channel Tuning菜單:菜單Channel Tuning用來(lái)設(shè)置被測(cè)頻道的參數(shù),主要是完成被測(cè)頻道的選擇和頻率設(shè)置功能。如定義整個(gè)測(cè)量信道的中心頻率,定義被測(cè)頻道的中心頻率,定義被測(cè)頻道的帶寬等。 2、Analyzer Setup菜單:Analyzer Setup菜單主要是完成分析儀輸入信號(hào)的設(shè)置、前置放大器和功率測(cè)試單位的設(shè)置。輸入信號(hào)的設(shè)置包括單/多頻道的選擇、外置濾波器或衰減器的補(bǔ)償以及為了測(cè)量射頻信號(hào)輸入功率而進(jìn)行的設(shè)置等。前置放大器的設(shè)置包括內(nèi)置/外置放大器的選擇、放大增益的設(shè)置、外置放大器噪聲系數(shù)的設(shè)置。功率的測(cè)量結(jié)果可以設(shè)置用dBm、dBmV和dBuV三種單位中的一種來(lái)顯示。 3、Demod Setup菜單:Demod Setup菜單主要進(jìn)行數(shù)字解調(diào)參數(shù)的設(shè)置,如符號(hào)率設(shè)置、IQ偏移量設(shè)置、顯示方式設(shè)置和調(diào)制精度越界警告設(shè)置等。 4、FEC Setup菜單:菜單FEC Setup主要完成前向糾錯(cuò)參數(shù)的設(shè)置,包括設(shè)置數(shù)據(jù)包的大小、IQ星座圖的倒置、以及數(shù)據(jù)輸出等參數(shù)。數(shù)據(jù)輸出設(shè)置主要選擇是否從分析儀后面的串行口或并行口輸出解出的MPEG-2碼流,選擇串行口以188字節(jié)或204字節(jié)的格式輸出數(shù)據(jù)包, 1.3.2 系統(tǒng)功能介紹完成了系統(tǒng)測(cè)試前的基本配置后,就可以開始進(jìn)行測(cè)量了。下面我們結(jié)合該分析儀的菜單介紹系統(tǒng)的功能。 1、CHANNEL SELECT菜單:該菜單用來(lái)選擇被測(cè)頻道。 2、CHAN BW SELECT菜單:該菜單用來(lái)設(shè)置掃頻帶寬,即屏幕顯示的頻率寬度。選好中心頻率和掃頻帶寬后,就可以對(duì)所選擇的頻道進(jìn)行測(cè)量了。 3、Avg Pwr & Sym Rate菜單:菜單Avg Pwr & Sym Rate的功能主要是用來(lái)測(cè)量被測(cè)頻道的平均功率和符號(hào)率。 4、IQ Constln菜單:菜單IQ Constln的功能是測(cè)量IQ分量,并將結(jié)果顯示為IQ星座圖。 5、 Modulatn Accuracy菜單:菜單Modulatn Accuracy的功能是用來(lái)測(cè)量調(diào)制度。 6、 Adj Chan Power菜單:菜單Adj Chan Power的功能是完成鄰頻功率的測(cè)量。它可以選擇功率是以功率還是以相對(duì)功率(對(duì)中心頻道)來(lái)顯示。 7、SER,C/N Margin菜單:菜單SER,C/N Margin的功能是測(cè)量被測(cè)頻道的誤碼率、載噪比和頻道余量。 8、Channel Response菜單:菜單Channel Response的功能是用來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)部可調(diào)均衡器的沖激響應(yīng)和頻道的頻率響應(yīng)。 9、 Phase Response菜單:菜單Phase Response的功能是用來(lái)測(cè)量信道的相位響應(yīng)特性和群時(shí)延特性。 10、Reed-Sol Errors菜單:菜單Reed-Sol Errors的功能是測(cè)量RS碼的誤碼率和誤數(shù)據(jù)包率。 11、Prbs/Pkt Bit Errs菜單:菜單Prbs/Pkt Bit Errs的功能是測(cè)量用二進(jìn)制偽隨機(jī)序列打包的誤碼率。 12、Pid Stats菜單:菜單Pid Stats的功能是查看PID、傳輸誤碼指示(TEI)以及數(shù)據(jù)速率的柱狀圖。該測(cè)量?jī)x的核心部分在測(cè)量軟件。我們對(duì)它的軟件熟悉以后,就能為后面的測(cè)量打下了重要的基礎(chǔ)。 13、 設(shè)置軌跡信息:在Instrument Configuration界面上,從page index 菜單中選擇default trace info選項(xiàng),這時(shí)屏幕上將顯示出5項(xiàng)標(biāo)簽和相應(yīng)的備注。你可以將光標(biāo)移動(dòng)到相應(yīng)的地方,然后進(jìn)行更改。更改完以后,選擇save鍵保存改動(dòng)。 14、 重新設(shè)置折射率:由于各個(gè)廠家生產(chǎn)的各種型號(hào)光纖具有不同的折射率,所以每次測(cè)量前都要對(duì)OTDR設(shè)定不同的折射率,這樣才能夠得到更的測(cè)量結(jié)果。 15、 利用OTDR進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量:如果對(duì)于光纖鏈路的各項(xiàng)參數(shù)和指標(biāo)已有一個(gè)基本的了解,而要求進(jìn)行測(cè)量時(shí),您可以自己親自手動(dòng)來(lái)設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)。進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量時(shí),要先設(shè)定測(cè)量的范圍。選擇設(shè)定等操作結(jié)束后,同樣要用save保存設(shè)定,然后再退出。 16、 利用OTDR進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量:使用OTDR的方便之處在于它可以進(jìn)行自動(dòng)的測(cè)量設(shè)置并進(jìn)行自動(dòng)的測(cè)量。在菜單中選擇settings進(jìn)入到auto選項(xiàng)。按下確定鍵后,則可以進(jìn)行自動(dòng)設(shè)置。處于自動(dòng)測(cè)量設(shè)置狀態(tài)的OTDR在range 和pulse width選項(xiàng)的默認(rèn)值均為auto;同時(shí)‘autoscan’選項(xiàng)也被選入。按下run鍵后,測(cè)量開始;按下stop鍵,測(cè)量結(jié)束。OTDR將自動(dòng)選擇適合于所測(cè)光纖的各種設(shè)置。 1.4 光時(shí)域反射計(jì)(OTDR) (觀看演示) 1.4.1光時(shí)域反射計(jì)的功能 光時(shí)域反射計(jì)OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)又叫光線分析儀,是測(cè)試光纖傳輸特性的儀器。此儀器主要用于測(cè)試整個(gè)光纖鏈路的衰減并提供與長(zhǎng)度有關(guān)的數(shù)據(jù),具體功能為測(cè)量光纖鏈路上任何位置的光傳輸特性(如因光纖的長(zhǎng)度、光纖鏈路的損耗、光線鏈路中熔接、連接器、彎曲等形成的缺陷等)。OTDR可以測(cè)試光纖的長(zhǎng)度、各點(diǎn)的光功率、光的損耗、故障點(diǎn)的位置等。由于它所具有無(wú)破壞性、單端測(cè)量、靈活方便及直觀快速的優(yōu)點(diǎn)使其成為光纖生產(chǎn)與光通信的施工、維護(hù)中*的儀器。 1.4.2 光時(shí)域反射計(jì)OTDR的使用 1、 連接光纖 首先將光纖連接器接口從面板上拆除下來(lái),用鏡頭紙沾少許酒精(為異炳基酒精)輕輕擦拭連接器的表面和襯套。再用新的干燥的清潔紙擦拭,直到它們干凈為止。然后把要求的光連接接口(根據(jù)各種相對(duì)應(yīng)的光纖型號(hào))接到光輸出端。zui后把光纖連接到接口上,并開啟儀器。 2、 選擇參數(shù)對(duì)OTDR進(jìn)行配置 在接通OTDR后,您可能會(huì)處于三個(gè)屏幕中的一個(gè): 如果處于應(yīng)用屏幕,則應(yīng)向右移動(dòng)光標(biāo)到Instrument Config,并按下SELECT鍵。 如果處于輕松模式或OTDR模式,按SELECT鍵進(jìn)入彈出式菜單。如果右上選項(xiàng)為‘配置’,則處于OTDR模式狀態(tài),選擇CONFIG然后從此刻出現(xiàn)的子菜單中,選擇Instrument Config;如果右上菜單選項(xiàng)為PRINT,則處于輕松模式狀態(tài),從彈出式菜單中選擇Close,就可以進(jìn)入了應(yīng)用模式。 否則就處于光纖斷裂定位器或源模式狀態(tài),移動(dòng)光標(biāo)到Close并按下Select鍵,就進(jìn)入了應(yīng)用模式。 進(jìn)入標(biāo)題為Instrument Configuration 和General Parameters設(shè)置窗口,可以對(duì)各項(xiàng)特性、語(yǔ)言、時(shí)間、文本等進(jìn)行設(shè)置。注意在設(shè)置日期時(shí),應(yīng)按照歐洲的格式:dd/mm,例如:10月20日應(yīng)為20/10。在選定好每一項(xiàng)配置后,都要將光標(biāo)移動(dòng)到save處,并按select鍵進(jìn)行保存 2 頻譜分析儀法 (觀看演示) 1、測(cè)量步驟: (1)測(cè)量方框圖見圖10-1 (2)設(shè)置頻譜分析儀的分辨帶寬和圖像帶寬,調(diào)諧頻譜分析儀,找出被測(cè)圖像載波信號(hào),記錄電平讀數(shù),同時(shí)還應(yīng)記錄環(huán)境溫度和測(cè)量時(shí)間; (3)重新調(diào)諧頻譜分析儀,逐個(gè)找出被測(cè)圖像載波信號(hào),并記錄其圖像載波電平讀數(shù); (4)以同樣方法測(cè)量伴音載波電平; (5) 所有頻道測(cè)定以后,整理分析測(cè)量數(shù)據(jù),可以得出以下性能參數(shù)測(cè)量結(jié)果,即系統(tǒng)輸出口電平、任意頻道間電平差、相鄰頻道間電平差、圖像/伴音電平比。 2、測(cè)量中應(yīng)注意的問(wèn)題: (1) 正確設(shè)置頻譜分析儀中分辨帶寬和圖像帶寬 正確設(shè)置頻譜分析儀的分辨帶寬和圖像帶寬,能zui大限度地減小測(cè)量誤差。 在圖像載波電平的測(cè)量中,正確設(shè)置儀器的分辨帶寬和圖像帶寬主要從以下幾個(gè)方面考慮,一方面確定頻譜分析儀的中頻濾波器是否對(duì)充分響應(yīng)輸入信號(hào)有足夠的帶寬,正確的測(cè)試方法是展寬濾波器,當(dāng)在屏幕上觀察到信號(hào)載波幅度不再增長(zhǎng)時(shí),表明中頻濾波器對(duì)充分響應(yīng)輸入信號(hào)有足夠的帶寬。 另一方面,要把相鄰伴音載波的能量濾掉,否則測(cè)量的圖像載波峰值偏大。 此外,還需要考慮視頻濾波器的帶寬(圖像帶寬)和分辨帶寬(取決中頻濾波器)的關(guān)系。視頻濾波器是一個(gè)低通濾波器,檢波后的噪聲可以通過(guò)窄帶視頻濾波器來(lái)平滑,減小噪聲波動(dòng),揭示一些已被掩蓋且接近本底噪聲的信號(hào),但不能降低噪聲的平均電平。 (2) 關(guān)于信號(hào)輸入過(guò)載 通常情況,產(chǎn)生大的幅度測(cè)量誤差zui多的原因往往是過(guò)載。所謂過(guò)載是指當(dāng)儀器輸入信號(hào)過(guò)高時(shí),產(chǎn)生了測(cè)試過(guò)程中的非線性失真。具體地說(shuō)就是頻譜分析儀不能正確地顯示幅度。 我們?cè)谛碌沫h(huán)境下測(cè)量信號(hào)電平以前,先測(cè)試一下頻譜分析儀的過(guò)載情況。 (3)圖像載波電平測(cè)量的精度問(wèn)題 圖像載波電平的測(cè)量精度主要由所使用的測(cè)試步驟和測(cè)量?jī)x器的精度決定。 測(cè)量?jī)x器的精度隨著時(shí)間和周圍環(huán)境溫度的變化而變化,因此,我們要對(duì)測(cè)試儀器進(jìn)行周期性校準(zhǔn),一般來(lái)說(shuō),半年或周圍環(huán)境溫度變化超過(guò)50C時(shí),應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。 圖像載波電平的測(cè)試方法也影響著其測(cè)試精度,其中一個(gè)zui重要的方法是,測(cè)試時(shí)應(yīng)將載波電平峰值調(diào)到分析儀參考電平處,因?yàn)檫@時(shí)的測(cè)試精度只取決于參考電平的精度。如果沒(méi)有將載波電平峰值調(diào)到分析儀參考電平處,則其測(cè)試精度不僅取決于參考電平的精度,還必須考慮顯示刻度的精度,使得測(cè)量的精度相對(duì)下降。 (4) 相鄰圖像載波幅度的測(cè)量精度 相鄰圖像載波幅度的測(cè)量可以采用兩種方法,一種是值測(cè)量方法,即分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)載波電平的值,其精度取決于參考電平精度;另一種方法是相對(duì)電平測(cè)量方法,將高電平信號(hào)置于參考電平處,測(cè)量低電平信號(hào)與高電平信號(hào)的電平差值,對(duì)于這個(gè)差值,頻譜分析儀可以自動(dòng)測(cè)量,高電平信號(hào)的精度只取決于參考電平的精度,低電平信號(hào)的精度則不僅取決于參考電平的精度,還取決于兩電平差值的精度,差值的精度實(shí)際上就是顯示刻度的精度。有時(shí),只需測(cè)量?jī)煞N電平的差值,如測(cè)量圖像和伴音載波電平差,這種情況下采用相對(duì)測(cè)量的方法比較好。 (5) 比較任一位置的載波電平 一般來(lái)說(shuō),載波電平的測(cè)量局限在較小范圍,也就是一至兩個(gè)頻道的范圍,如果要比較大范圍(如系統(tǒng)頻率范圍的一端至另一端)的載波電平,則其測(cè)量過(guò)程要進(jìn)行一些小小的變化。因?yàn)轭l譜分析儀自身有一定的頻率響應(yīng)。 (6) 頻譜分析儀和有線電視系統(tǒng)的匹配 測(cè)量精度在很大程度上還取決于頻譜分析儀和有線電視系統(tǒng)的匹配,有線電視系統(tǒng)的特性阻抗是75Ω,頻譜分析儀的輸入阻抗應(yīng)在開機(jī)后選擇75Ω,這樣才能阻抗匹配,減少由于阻抗不匹配造成的損耗,保證測(cè)量的精度。 2.2 載波頻率測(cè)量 有線電視系統(tǒng)對(duì)頻率的測(cè)量主要是測(cè)量?jī)蓚€(gè)指標(biāo),一個(gè)是圖像載波頻率準(zhǔn)確度的測(cè)量,另一個(gè)是圖像/伴音載頻間距偏差的測(cè)量。 2.2.1 圖像載波頻率準(zhǔn)確度的測(cè)量 圖像載波頻率準(zhǔn)確度是指圖像載波頻率測(cè)量值與圖像載波頻率標(biāo)稱值之差,單位是kHz。根據(jù)所使用儀器的不同,測(cè)量方法可分為頻率計(jì)數(shù)器法和頻譜分析儀法。 1、頻率計(jì)數(shù)器法 (1)此種方法的測(cè)量方框圖見圖10-3所示 帶通濾波器為被測(cè)頻道的帶通濾波器,它只讓被測(cè)頻道的圖像載波信號(hào)和伴音載波信號(hào)通過(guò)。由于圖像載波電平較伴音載波電平高十幾個(gè)dB,因此,雖有伴音載波存在,但不會(huì)影響頻率計(jì)數(shù)器測(cè)量圖像載頻的準(zhǔn)確度。 (2)調(diào)整頻率計(jì)數(shù)器測(cè)出被測(cè)頻道圖像載波頻率。 (3)根據(jù)定義算出其準(zhǔn)確度 (4)改變頻道,重復(fù)以上操作,300MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測(cè)6個(gè)頻道,450MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測(cè)7個(gè)頻道,550MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測(cè)8個(gè)頻道。 頻率計(jì)數(shù)器的功能是測(cè)量并顯示單一頻率的信號(hào),因此,為了保證準(zhǔn)確的讀數(shù),一般在計(jì)數(shù)器之前使用可調(diào)諧帶通濾波器。當(dāng)測(cè)量受調(diào)制的載波頻率時(shí),帶通濾波器的通帶必須足夠窄,以便濾掉大部分的15KHz邊帶。另外,用頻率計(jì)數(shù)器測(cè)量載波頻率時(shí),還要注意頻率計(jì)數(shù)器的輸入電平范圍。 2、頻譜分析儀法 (1)此種測(cè)量方法的測(cè)量方框圖見圖10-4所示 (2)調(diào)諧頻譜分析儀,找出被測(cè)圖像載波頻率。 (3)啟動(dòng)頻譜分析儀的跟蹤測(cè)量信號(hào)頻率的功能,儀器會(huì)自動(dòng)顯示出信號(hào)的頻率。 (4)根據(jù)定義計(jì)算其準(zhǔn)確度。 (5)改變頻道,重復(fù)以上操作,300MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測(cè)6個(gè)頻道,450MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測(cè)7個(gè)頻道,550MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測(cè)8個(gè)頻道。 2.2.2 圖像/伴音載頻間距偏差的測(cè)量 圖像/伴音載頻間距偏差是指圖像/伴音載頻間距測(cè)量值與規(guī)定值6500kHz頻率之差,用KHz表示。我們只介紹采用頻譜分析儀的相對(duì)頻率測(cè)量方法。 (1)此種測(cè)量方法的測(cè)量方框圖與測(cè)量頻率時(shí)一致。 (2)調(diào)諧頻譜分析儀,找出被測(cè)圖像載波頻率。 (3)啟動(dòng)頻譜分析儀測(cè)量相對(duì)頻率的功能,儀器會(huì)自動(dòng)顯示出的圖像/伴音載頻差。 (4)根據(jù)定義計(jì)算其偏差,(F2-F1)-6500kHz (5)改變頻道,重復(fù)以上操作,300MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測(cè)6個(gè)頻道,450MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測(cè)7個(gè)頻道,550MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測(cè)8個(gè)頻道。 2.2.3 用頻譜分析儀測(cè)量載波頻率應(yīng)注意的一些問(wèn)題 1、關(guān)于頻率測(cè)量和相對(duì)頻率測(cè)量 圖像載波設(shè)置在頻率,伴音載波是相對(duì)于有關(guān)圖像載波進(jìn)行設(shè)置的,因此,圖像載波測(cè)量的是頻率,伴音載波測(cè)量的是相對(duì)頻率。測(cè)量相對(duì)頻率的方法有兩種,一種是直接采用頻譜分析儀的相對(duì)頻率測(cè)量功能,由頻標(biāo)直接讀出相對(duì)頻率的值,另一種是分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)頻率值,然后再相減。 2、關(guān)于頻率測(cè)量的精度 同測(cè)量載波電平類似,測(cè)量載波頻率的精度也取決于測(cè)量方法和頻譜分析儀的精度。 2.3 載波噪聲比(C/N)測(cè)量 (觀看演示) 根據(jù)不同的測(cè)量?jī)x器,載噪比的測(cè)量可采取兩種方法,一種是信號(hào)電平表法,一種是頻譜分析儀法,下面詳細(xì)介紹這兩種方法。 2.3.1 信號(hào)電平表法 1、測(cè)量步驟 (1)測(cè)量方框圖見圖10-5所示: (2)接上射頻信號(hào)源,并將射頻信號(hào)源置于被測(cè)頻道圖像載波頻率,調(diào)整其輸出,使被測(cè)系統(tǒng)輸出口獲得規(guī)定的工作電平。 (3)調(diào)諧信號(hào)電平表到某一測(cè)試信號(hào)頻率,同時(shí)調(diào)可變衰減器,使電平表有一便于讀的數(shù)R,衰減器的值記為a1,a1值比被測(cè)載噪比(估計(jì)值)大一些。 (4)去掉射頻信號(hào)源,用屏蔽的終端電阻代替,減小衰減器的衰減量,使電平表獲得一讀數(shù)R,衰減器的值記為a2。如果采用信號(hào)控制方式AGC,則不能斷掉射頻信號(hào)源,測(cè)試要求在系統(tǒng)輸入信號(hào)的zui大電平和zui小電平處進(jìn)行,同時(shí)在頻道內(nèi)重新調(diào)諧信號(hào)電平表,使其讀數(shù)僅反映隨機(jī)噪聲。 (5)載噪比(C/N)用分貝可表示為:C/N=a1-a2-Cm-Cb 其中電平修正系數(shù)Cm:如果使用平均值測(cè)量,而用有效值校準(zhǔn),應(yīng)取Cm=1dB,如果用峰值讀數(shù)的信號(hào)電平表,應(yīng)使用一個(gè)適合該儀表的修正系數(shù)Cm。 帶寬修正系數(shù)Cb: 該修正系數(shù)用信號(hào)電平表的噪聲帶寬(Bm)和其相應(yīng)制式的噪聲帶寬(Btv)的分貝差來(lái)估算,Cb=10lg(Btv/Bm),式中Btv=5.75MHz。 信號(hào)電平表的噪聲帶寬Bm需要測(cè)定,具體方法是首先找到一個(gè)良好匹配的、已知其帶寬Bg(通常為1MHz)和有效值輸出電壓Vg的噪聲源,將信號(hào)電平表和噪聲源連接起來(lái),并調(diào)諧到被測(cè)頻率,測(cè)出有效值電壓Vm,并利用公式(Bm/Bg)=(Vm/Vg)2求出Bm,式中Bm 、Bg的單位為MHz,Vm、Vg的單位為μV。 2、測(cè)量過(guò)程應(yīng)注意的問(wèn)題: (1)信號(hào)電平表的頻率范圍應(yīng)寬于被測(cè)射頻信號(hào)源的頻率范圍; (2)可變衰減器的量程比預(yù)計(jì)的載噪比更大; (3)如果信號(hào)電平表的頻率選擇性不夠,需降低互調(diào)信號(hào)電平對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,應(yīng)插入一個(gè)頻響平坦、回波損耗大于20dB的帶通濾波器; (4)如果信號(hào)電平表的靈敏度不足以測(cè)噪波,應(yīng)在系統(tǒng)輸出端增加一阻抗匹配、頻響平坦的前置放大器。 2.3.2 頻譜分析儀法 1、測(cè)量步驟: (1)測(cè)量方框圖見圖10-6所示: (2)在頻譜分析儀上找到被測(cè)的圖像載波,置于屏幕中心 (3)調(diào)整頻譜分析儀處于測(cè)量圖像載波電平的狀態(tài)(見載波電平測(cè)量部分) (4)微調(diào)頻譜分析儀,使圖像載波位于顯示屏的中心 (5)調(diào)整頻譜分析儀的參考電平,使圖像載波峰值與頻譜分析儀的參考電平重合,此時(shí)的參考電平,即為圖像載波電平值,記為A。 (6)測(cè)量噪聲時(shí),調(diào)整頻譜分析儀處于如下狀態(tài): 中頻分辨率帶寬:30KHz(寬帶也可以用) 視頻濾波器帶寬:100Hz(不能大于300Hz) 對(duì)數(shù)標(biāo)度:10dB/div 掃頻寬度:1MHz/div 掃描時(shí)間:自動(dòng) (7)必要時(shí),可重新調(diào)諧圖像載波頻率,使信號(hào)位于中心。 (8)調(diào)整頻譜分析儀,使被測(cè)的噪聲位于顯示屏的中央,即移動(dòng)載波向左2—3MHz,測(cè)到的噪聲電平記為B,于是,(C/N)未修正=A-B 當(dāng)有視頻調(diào)制使得在規(guī)定的帶寬范圍內(nèi)分不清噪聲時(shí),應(yīng)去掉視頻調(diào)制或者在頻道的邊緣測(cè)量。 2、需要說(shuō)明的幾個(gè)問(wèn)題: (1)在頻道內(nèi)測(cè)量,應(yīng)去掉被測(cè)頻道上的調(diào)制信號(hào)。 (2)測(cè)量的噪聲應(yīng)是一個(gè)特定頻率范圍內(nèi)的功率。 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,C/N要求被測(cè)噪聲使用5.75MHz中頻噪聲等效帶寬,噪聲功率密度的單位是dBmv/5.75MHz。 (3)頻譜分析儀所顯示的噪聲電平取決于分辨帶寬,需進(jìn)行修正。 噪聲電平的檢測(cè)及顯示依賴于所使用的分辨帶寬,帶寬越寬,所顯示的噪聲越大。這是因?yàn)榈刃г肼曈奢斎朐肼曤娖胶头直鎺挒V波器的形狀共同決定的。反映等效噪聲與分辨帶寬關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)法則非常簡(jiǎn)單,分辨帶寬每提高10倍,噪聲功率增加10dB。 (4)用取樣檢測(cè)方式測(cè)量噪聲,用峰值檢測(cè)方式測(cè)量載波電平。由于對(duì)噪聲的測(cè)量不是峰值測(cè)量,而是測(cè)量一個(gè)平均功率密度,因而對(duì)于每個(gè)頻率點(diǎn),必須將每一頻率點(diǎn)內(nèi)整個(gè)幅度范圍的隨機(jī)抽樣值進(jìn)行平均,檢測(cè)器對(duì)噪聲進(jìn)行隨機(jī)取樣的這種檢測(cè)模式被稱為取樣檢測(cè)。 (5)使用預(yù)置放大器改進(jìn)頻譜分析儀的C /N測(cè)量能力,用預(yù)置放大器的噪聲系數(shù)修正C/N 。 頻譜分析儀自身會(huì)產(chǎn)生一定電平的噪聲,我們可以用斷開法測(cè)試來(lái)比較輸入噪聲和頻譜分析儀內(nèi)部的噪聲。 所謂斷開法,就是斷開輸入信號(hào),看分析儀的噪聲電平。如果噪聲電平跌落10dB,進(jìn)行噪聲功率測(cè)量時(shí)無(wú)需考慮內(nèi)部噪聲的修正系數(shù),如果小于10dB,但大于1dB,分析儀能進(jìn)行噪聲測(cè)量,但需進(jìn)行幅度修正,才能測(cè)量噪聲的跌落,具體修正值由生產(chǎn)頻譜分析儀的廠家決定。 如果小于1dB時(shí),必須改進(jìn)分析儀的測(cè)量能力,這時(shí)一般加預(yù)置放大器,它的任務(wù)是提高信號(hào)和系統(tǒng)的噪聲,也就是說(shuō),使分析儀觀察到的系統(tǒng)噪聲能高出儀器自身噪聲1dB以上。如果預(yù)放的噪聲系數(shù)太高,分析儀測(cè)的就是預(yù)放的噪聲而非系統(tǒng)噪聲,即系統(tǒng)噪聲就被淹沒(méi)了。如果增益太高,分析儀會(huì)過(guò)載,由此產(chǎn)生的信號(hào)壓縮會(huì)使C/N變得不準(zhǔn)確,因此對(duì)放大器的噪聲系數(shù)和增益需權(quán)衡,建議選用噪聲系數(shù)不大于10dB,增益為20—30dB的預(yù)放。 預(yù)放的噪聲系數(shù)由廠家給出,增益可以自己測(cè)量,測(cè)出結(jié)果后,C/N要加上預(yù)放的噪聲系數(shù)進(jìn)行修正。 (6)其他修正 :在測(cè)量結(jié)束后,我們要進(jìn)行另外兩個(gè)修正,一個(gè)是對(duì)中頻濾波器的實(shí)際形狀作噪聲電平的修正,另一個(gè)是對(duì)分析儀的對(duì)數(shù)放大器和檢測(cè)器作調(diào)整性地修正。 具有高斯形狀分辨帶寬的分析儀有0.5dB的濾波形狀修正值,測(cè)量的噪聲功率電平要扣除它。不要把它與5.75MHz帶寬修正相混淆,5.75MHz帶寬修正只是一個(gè)統(tǒng)一到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量協(xié)議的數(shù)學(xué)歸一化問(wèn)題,噪聲等效功率帶寬(NEPBW)是依賴分析濾波器形狀的一個(gè)誤差校正。 頻譜分析儀是一個(gè)顯示結(jié)果為對(duì)數(shù)坐標(biāo)的電壓表,測(cè)得的電壓被換算成對(duì)數(shù)值,這樣在同一屏上顯示的信號(hào)和噪聲功率幅度范圍便會(huì)很寬,然而在大多數(shù)分析儀中用這種方法測(cè)量噪聲很難到2.5dB以下,這2.5dB包括由高斯噪聲分布即通常所說(shuō)的瑞利包絡(luò)檢測(cè)產(chǎn)生的1.05dB和電壓轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù)值帶來(lái)的1.45dB,它是由對(duì)數(shù)放大器和檢測(cè)器產(chǎn)生的,因此,必須進(jìn)行修正,廠家都提供了修正系數(shù)。既然對(duì)數(shù)檢測(cè)電路壓縮了噪聲,使讀數(shù)低于實(shí)際值,因此要把修正加到讀數(shù)

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