Warum verwenden Spektrumanalysatoren Hüllkurvendetektoren?

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Spektrumanalysatoren können normalerweise durch das folgende Blockdiagramm dargestellt werden:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Vor dem Eintritt in den Videofilter durchläuft das Signal einen Hüllkurvendetektor. Was ich nicht verstehe ist, warum dies getan wird.

Soweit ich weiß, zeigt der Hüllkurvendetektor an seinem Ausgang nur die Hüllkurve und nicht den Träger. Würde dies nicht das Trägersignal herausfiltern? Ich halte dies für unerwünscht, da man den Frequenzinhalt sowohl des Trägers als auch des Umschlags auf dem Display sehen möchte. Wie funktioniert das eigentlich und warum?

Tendero
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An diesem Punkt in der Kette repräsentiert die Hüllkurve die Amplitude einer bestimmten Frequenz aus dem Eingangssignal.
JRE
Wenn in Ihrem Signal eine 3-MHz-Komponente vorhanden ist, sollte die Linie auf dem Display 3 Millionen Mal pro Sekunde auf und ab schwingen?
user253751

Antworten:

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Nach dem Mischen und Durchlaufen des ZF-Filters bleibt größtenteils ein kleiner Teil des Spektrums übrig, das Ihre SA durchsucht. Wenn in diesem Teil des Spektrums ein Signal vorhanden ist, handelt es sich um eine Sinuswelle, und wenn Sie die Hüllkurve erkennen, messen Sie tatsächlich die Spitzenamplitude dieser Sinuswelle. Das Spitzensignal ist2 höher als der Effektivwert, daher ist es perfekt verwendbar.

BEARBEITETER ABSCHNITT

Es wird Fehler geben, wenn angenommen wird, dass das erkannte Signal eine einzelne Sinuswelle ist. Wenn Sie beispielsweise einen Mittelungsfilter nach dem Hüllkurvendetektor verwenden und sich ansehen, was er Ihnen sagt, wenn sich eine einzelne Sinuswelle in diesem Teil des Spektrums befindet, wird ein Wert erzeugt, der 3 dB höher als der Effektivwert ist.

Wenn Sie andererseits drei Sinuswellen bei 999 kHz, 1000 kHz und 1001 kHz hätten, würde dies einen Pegel erzeugen, der nur 1 oder 2 dB über dem tatsächlichen Effektivwert liegt, und dies führt zu einem kleinen Fehler.

Andy aka
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Ich danke dir sehr! Eine letzte Frage. Bei Digitalanzeigen wird der Hüllkurvendetektor durch Spitzen-, Normal-, Proben- oder Normalerkennung ersetzt, oder? Ich meine, haben diese die gleiche Rolle wie die Hüllkurvendetektoren in analogen Spektrumanalysatoren?
Tendero
Die Rolle des neuen oder alten Detektors besteht wie immer darin, die Leistung oder den Effektivwert des Signals so schnell wie möglich darzustellen.
Andy aka
Aber funktionieren der Hüllkurvendetektor und die anderen Detektionsarten (Peak, Normal, Probe usw.) gleichzeitig oder sind sie in gewissem Sinne austauschbar?
Tendero
Ich bin in dieser Frage überfordert. Vielleicht eine neue Frage aufwerfen, die jemand mit besseren Kenntnissen beantworten kann.
Andy aka
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Dieses Blockdiagramm ist für einen CRT-basierten Spektrumanalysator alten Stils vorgesehen. Der horizontale Sweep stellt die Frequenz dar, die zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessen wird (wie eine Sägezahn-Schreibzeit), und die vertikale Amplitude ist der Frequenzinhalt bei dieser Frequenz (genauer über einen engen Frequenzbereich).

Wenn das Eingangssignal ein modulierter Träger ist, zeigt das Display die Seitenbänder an.

Spehro Pefhany
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Dieses Blockdiagramm zeigt einen analogen Spektrumanalysator alten Stils.

An dieser Stelle wird zur Vereinfachung ein Spitzendetektor verwendet. Wie Andy sagt, ist das Spitzensignal2höher als der Effektivwert, aber meine Betonung für eine Sinuswelle .

Leider sind viele Dinge, die ein Spektrumanalysator messen muss, keine Sinuswellen. Eine Sache ist Lärm. Eine andere ist die komplexe Funkkommunikationsmodulation wie OFDM. Moderne Spektrumanalysatoren verzichten auf das endgültige schmale ZF-Filter, die Logamp und den Hüllkurvendetektor und digitalisieren in einer ziemlich breitbandigen ZF. Sie filtern dann digital und führen in jedem Kanal eine echte Leistungserkennung durch. Dies ist weitaus nützlicher als die Peakerkennung, die für verschiedene Wellenformen unterschiedliche Verhältnisse zum Effektivwert aufweist.

Neil_UK
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