Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann

Grundlagen der Spektrumanalyse
Praktische Realisierung eines Analysators
A ZF
ebenfalls der Leckeffekt reduziert und gleichzeitig ein vernachlässigbarer
Amplitudenfehler erreicht wird. Man erkauft dies durch eine gegenüber
der Rechteckfensterung um den Faktor 3,8 längere Beobachtungszeit.
Gleichzeitig ist die Abbildung der Fensterfunktion im Frequenzbereich
(entspricht der Faltung mit einem Dirac-Stoß im Frequenzbereich) breiter.
Mit einem Flattop-Fenster läßt sich ein Formfaktor von etwa 2,6 erreichen,
d. h. die Selektion ist deutlich besser als bei analogen oder digitalen ZF-Filtern.
Für die Analyse von gepulsten Signalen ist die FFT nicht geeignet
(siehe Kapitel 3.1). Es ist daher wichtig, daß in Spektrumanalysatoren
wahlweise sowohl FFT als auch herkömmliche Filter zur Verfügung stehen.
4.3 Ermittlung der Videospannung, Videofilter
Die Information über den Pegel des Eingangssignals ist im Pegel des ZF-
Signals, also wie bei amplitudenmodulierten Signalen in dessen Hüllkurve
enthalten. Bei Verwendung von analogen wie auch digitalen ZF-Filtern
wird daher nach der ZF-Filterung auf der letzten Zwischenfrequenz die
Hüllkurve dieses ZF-Signals ermittelt (siehe Bild 4-15).
Hüllkurve
A Video
Hüllkurvendetektion
u ZF
0
û ZF
0
Das Verfahren ist vergleichbar mit der Demodulation eines AM-Signals,
d. h. es kann hierfür z. B. ein analoger Hüllkurvendemodulator (Hüllkurvendetektor)
verwendet werden (siehe Bild 4-16). Das ZF-Signal wird damit
gleichgerichtet und die hochfrequenten Signalkomponenten durch einen
Tiefpaß beseitigt. Am Ausgang liegt dann die sogenannte Videospannung
an.
B ZF
f ZF
t
f
u ZF
u Video
u Video 0
Videofilter
u ZF R C u Video
û Video
Videofilter
f g = R·C
0
f g f ZF 2f ZF f
B Video
Bild 4-16 Ermittlung der Hüllkurve des ZF-Signals
mit einem Hüllkurvendemodulator
Bei digitalen Bandbreiten wird bereits das ZF-Signal abgetastet, d. h. die
Hüllkurve muß nach dem digitalen ZF-Filter aus den Abtastwerten ermittelt
werden. Betrachtet man das ZF-Signal in der Darstellung durch einen
komplexen Drehzeiger (vgl. Kapitel 2.1), so entspricht die Hüllkurve der
Länge des mit ω ZF rotierenden Drehzeigers (siehe Bild 4-17). Sie kann
durch Betragsbildung z. B. mit dem CORDIC-Algorithmus [4-3] ermittelt werden.
t
0
t
0
t
1
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f ZF
Bild 4-15 Ermittlung der Hüllkurve des ZF-Signals
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