一种频谱分析仪及其数据处理方法

摘要

本申请公开了一种频谱分析仪，包括第一混频器、第一振荡器、中频处理单元、模数转换器、数字下变频单元、DFT处理单元、包络检波模块、显示器和控制器，通过控制器控制第一振荡器连续不间断地改变本振信号的频率，实现利用窄带的方式扫描整个频段的频谱能量，并通过利用第一滤波器限定分辨力带宽和通过所述中频处理单元进行滤波和抽取处理，使得数据处理在一个更小的带宽内实现，达到了较高的精度，同时在数字下变频之后，利用DFT处理单元实施离散傅里叶变换，不重不漏地、一次性地对宽带信号进行频谱分析，减少了改变本地振荡器的次数，不仅保障了频谱测量精度，而且加快了频谱测量速度。相应地，本申请还公开了一种频谱分析仪数据处理方法。

主权项

一种频谱分析仪，包括：依次连接的第一混频器、中频处理单元、模数转换器、数字下变频单元、包络检波模块和显示器，与所述第一混频器相连接的第一振荡器，以及分别与所述第一振荡器、所述数字下变频单元和所述显示器相连接的控制器；所述第一振荡器根据所述控制器的控制命令产生频率改变的本振信号；所述第一混频器输入端作为被测信号的输入端，并将所述被测信号与所述本振信号进行混频，使得信号频率固定在中频频率，获得中频信号；其特征在于，在所述数字下变频单元和所述包络检波模块之间还连接有DFT处理单元，所述DFT处理单元通过离散傅里叶变换使得数字信号由时域信号为频域信号，在频域对宽频带信号进行频谱分析；所述中频处理单元包括依次连接的第一滤波器和放大器，所述第一滤波器用于限定分辨力带宽和消除噪声，所述放大器用于调整所述中频信号的增益；所述数字下变频单元包括依次连接的第二混频器、第二滤波器和抽取模块，以及与所述第二混频器、所述控制器相连接的第二振荡器；所述第二振荡器为数字振荡器，所述第二混频器为数字混频器；所述第二混频器和所述第二振荡器用于对所述数字信号进行正交变频使所述数字信号的频谱无失真无混叠地变换到零频，所述第二滤波器为CIC滤波器，用于对变频后的数字信号进行滤波，所述抽取模块用于对滤波后的数字信号进行抽取和降速，从而经过变频、滤波和抽取得到低速数字信号，使得数字信号满足进入DFT处理单元的要求；所述控制器用于控制所述第一振荡器不间断改变本振信号频率从而扫描整个频段的频谱能量，并用于设置离散傅里叶变换的分析带宽，使得所述分析带宽小于或等于本振信号频率的变化步进。