趙 越，曲晟明

（1．國家無線電監(jiān)測中心檢測中心，北京 100037；2．國家無線電監(jiān)測中心，北京 100037）

利用時間門測量信號頻譜

趙 越1，曲晟明2

（1．國家無線電監(jiān)測中心檢測中心，北京 100037；2．國家無線電監(jiān)測中心，北京 100037）

本文通過對超外差式頻譜分析儀時間門功能的介紹，介紹了如何使用頻譜分析儀對時域不連續(xù)信號的頻譜進行準(zhǔn)確測量，并且結(jié)合實際例子，給出了測量過程。

時間門；時域不連續(xù)信號；掃描；觸發(fā)

1 引言

隨著新技術(shù)的發(fā)展，特別是時分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用，使得單一的頻域測量難以應(yīng)付新的要求。如何運用常用的測量儀表對時域不連續(xù)信號進行準(zhǔn)確測量，對于研發(fā)人員、檢測人員來說是必須掌握的技術(shù)。本文旨在介紹利用檢測領(lǐng)域常見的超外差式頻譜分析儀，對時域不連續(xù)信號在頻域進行準(zhǔn)確的測量。并以兩種復(fù)雜信號為例，介紹測量過程以及測量原理。

2 為何需要時間門功能

超外差式頻譜分析儀的實時性較差，在有限脈沖出現(xiàn)的時間內(nèi)能夠完成的掃描寬度有時會小于整個信號的帶寬，不能夠完成對整個信號頻譜的掃描，只能得到離散的頻譜圖。對于無線電信號來說，頻域測量的前提是要能夠獲得完整的信號頻譜，在此基礎(chǔ)上才能進行各種參數(shù)的測量。

利用頻譜分析儀的時間門可以將離散的軌跡拼接起來，得到完整的信號頻譜，實現(xiàn)以下測量功能：可以對時域上彼此分離的多個信號分別進行測量；可以測量TDMA系統(tǒng)中任意時隙的信號頻譜；排除瞬態(tài)過程對信號頻譜的干擾。

3 如何使用時間門功能

時間門的實現(xiàn)方式有很多種，現(xiàn)以本振門控為例簡單介紹其工作原理。如圖1所示，門控信號控制掃頻發(fā)生器的同時，也控制著時間門的開啟與關(guān)閉。這樣可以保證頻譜分析儀在門打開時掃描信號，門關(guān)閉時停止掃描。因此，如果門打開的時間段正好是被測信號出現(xiàn)的時間，頻譜分析儀就可以通過重復(fù)測試多個周期，得到被測信號的完整頻譜。

圖1 本振門控原理圖

時間門主要有以下四項設(shè)置：

（1）門觸發(fā)信號。時間門需要的觸發(fā)源既可以來自外部，也可由頻譜儀自身提供。最常用的就是射頻脈沖門觸發(fā)，這種方式將頻譜儀中頻捕獲的脈沖信號的上升沿或下降沿作為觸發(fā)源。

（2）觸發(fā)模式。邊緣觸發(fā)模式，可以自由選擇時間門打開和關(guān)閉的位置。電平觸發(fā)模式，只有當(dāng)信號電平達到特定限值（可手動設(shè)置）時門打開，不滿足限值時門關(guān)閉。

（3）門時延（delay）。決定觸發(fā)信號開始多久后門會被激活并開始觀察被測信號。

（4）門寬（length）。決定門激活后進行信號觀察的時長。

在頻譜分析儀顯示器上定位被測信號。盡管還未正確設(shè)置測量參數(shù)，但可以大概確定頻率和掃寬以便顯示被測信號。如果信號是不穩(wěn)定的或不連續(xù)的，可以用最大保持（Max Hold）得到信號的最大值，以便確定峰值功率的頻率。

為了提高掃描速度，盡量設(shè)置窄的掃頻寬度，但要保證顯示器仍能完整顯示所測信號的特性。例如，若要在200kHz頻率范圍內(nèi)查找信號，可將頻率掃寬設(shè)為剛好大于200kHz。

打開時間門設(shè)置界面，選擇觸發(fā)信號類型。調(diào)整衰減器的大小，以便頻譜分析儀接收到的信號電平足夠大，然后調(diào)整門時延和門寬。

一般情況下，為了獲得最佳測試結(jié)果，需要把門放置在被測信號時域包絡(luò)中相對靠后的位置，但不應(yīng)將門擴展到脈沖下降沿之外，或信號跳變處。這樣做可以最大化設(shè)置時間，以便分辨率帶寬濾波器達到穩(wěn)定。

4 使用時間門分析復(fù)雜信號

4.1 對混合信號進行測試

下面的例子顯示了一個混合信號，其中包含CW信號和調(diào)制信號，它們中心頻率相同而時域上彼此分離。利用頻譜分析儀的時間門功能以及觸發(fā)信號，就能分別得到CW信號或調(diào)制信號的頻譜。

從時域圖可以發(fā)現(xiàn)，這一信號前部平穩(wěn)，后部抖動比較明顯。將這兩部分分別設(shè)置時間門，并觀察其頻譜。

圖2 將時間門放置在混合信號時域包絡(luò)的前部

圖3 分離出CW信號的頻域波形

將時間門按圖2設(shè)置，就得到圖3所示的CW信號的頻譜；將時間門按圖4設(shè)置，就得到圖5所示的調(diào)制信號的頻譜，成功分離了混合信號的頻譜。

圖4 將時間門放置在混合信號時域包絡(luò)的后部

圖5 分離出調(diào)制信號的頻域波形

4.2 對脈沖信號頻譜純度進行測試

由于脈沖調(diào)制有無數(shù)的邊帶分量，很難確定其頻譜純度。任一邊帶都可能掩蓋一個無用調(diào)制分量或雜散信號。時間門功能可以使頻譜儀只在脈沖打開時顯示信號頻譜，這樣就排除了上升沿、下降沿和脈沖關(guān)閉時產(chǎn)生的頻譜分量。

圖6 未使用時間門功能時信號的頻譜

使用頻譜分析儀的時間門功能時，可以手動設(shè)置合適的門時延和門寬，以便只觀察脈沖信號中要測量的部分。這個例子中，門被設(shè)置在脈沖打開的時間。這里要注意，上升沿和下降沿不能包含在門內(nèi)，在門設(shè)置中使用的RBW應(yīng)盡量與頻譜測量時一致。

圖7 在時域設(shè)置門時延和門寬

當(dāng)門打開時觀察到的頻譜是一個CW信號，脈沖調(diào)制被有效地移除了（圖8），這樣就可以確定是否存在可能被邊帶掩蓋了的雜散信號，通過調(diào)整門時延和門寬，同樣可以用來觀察上升沿和下降沿的瞬態(tài)頻譜。

圖8 使用時間門功能時信號的頻譜

之前的例子中使用的是本振門控的方法，它使得頻譜分析儀只在門打開時進行掃頻，與其他方式相比，它有很多優(yōu)勢，例如，使用者可以隨意改變頻譜分析儀的設(shè)置，如檢波方式、RBW和VBW等。

5 結(jié)束語

應(yīng)用上述方法，我們通過對頻譜分析儀的優(yōu)化設(shè)置，可克服其固有的實時性差的缺點，實現(xiàn)對常見的一些時域不連續(xù)信號頻譜的完整測量。在獲得完整的信號頻譜的基礎(chǔ)上，我們可以利用頻譜分析儀的各種測量功能完成頻域下的測量任務(wù)。

[1] Agilent Spectrum Analysis Basics

[2] Rohde&Schwarz Foundation of Spectrum Analyzer

國家無線電監(jiān)測中心選舉產(chǎn)生第三屆工會委員會

4月21日，國家無線電監(jiān)測中心工會第二次會員大會暨換屆選舉會議在京召開。大會選舉產(chǎn)生了中心第三屆工會委員會和經(jīng)費審查委員會人員，中心黨委副書記于紹卿當(dāng)選為中心第三屆工會委員會主席，部直屬機關(guān)工會主席姚小林出席大會并講話。

姚小林主席代表部直屬機關(guān)工會向大會的召開表示祝賀。他說，三年來，中心工會為中心的發(fā)展做了很多積極工作，也努力完成了部直屬機關(guān)工會部署的各項工作，取得了有目共睹的成績。他希望大家要借此機會，總結(jié)和思考今后的工作。第一，認(rèn)真提高工會的整體工作水平，做好符合新形勢要求的群眾工作，充分發(fā)揮橋梁紐帶作用；第二，牢固樹立社會主義核心價值觀，唱響時代主旋律、中國夢，大力推進開展有實效的崗位練兵活動；第三，大力加強工會自身建設(shè)，強化宗旨意識，切實改進工作作風(fēng)。他希望中心工會組織在部直屬機關(guān)工會各項活動中積極作為，真正起到示范帶頭作用。

中心主任劉巖在講話中說，第二屆中心工會自2010年10月成立以來，認(rèn)真貫徹落實黨中央各項精神，全面履行各項職能，切實圍繞中心工作，以服務(wù)單位、服務(wù)職工為重點，帶領(lǐng)和教育職工不斷提高思想道德素質(zhì)、技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì)和科學(xué)文化素質(zhì)，為國家無線電管理技術(shù)事業(yè)發(fā)展作出了積極貢獻。他希望新一屆工會，繼續(xù)抓好自身建設(shè)，帶領(lǐng)職工參與中心建設(shè)和管理事務(wù)；積極組織開展內(nèi)容豐富、形式多樣、積極向上的工會活動，大力促進中心核心能力建設(shè)，努力打造好無線電管理智庫平臺。

在全體會員審議并表決通過了第二屆工會委員會工作報告和第二屆工會委員會經(jīng)費審查報告后，經(jīng)過投票，選舉產(chǎn)生了第三屆工會委員會委員：于紹卿、王志欣、江力、宋旭、陳明、謝玉蘭、董未；于紹卿當(dāng)選主席，謝玉蘭當(dāng)選副主席；選舉產(chǎn)生了第三屆工會經(jīng)費審查委員會，新當(dāng)選的主任為蔣蓓，委員有王鑫、劉暢、蔣蓓。

于紹卿主席在發(fā)言中說，新一屆工會將在中心黨委的領(lǐng)導(dǎo)下，以打基礎(chǔ)、抓落實、促發(fā)展為主線，把工會辦成一屆學(xué)習(xí)型、服務(wù)型、創(chuàng)新型的工會。第一，立足本職崗位，積極貢獻，切實維護好職工的合法權(quán)益；第二，完善工會的工作制度，加強工會的自身建設(shè)，明確工會工作的指導(dǎo)思想、性質(zhì)、地位和作用，增強服務(wù)大局，服務(wù)全體職工的意識，全面提升組織職工、凝聚職工、服務(wù)職工的本領(lǐng)；第三，認(rèn)真履行好、維護好工會職能，建好職工之家，用創(chuàng)新的思維調(diào)動和發(fā)揮全體職工積極性，用甘于奉獻的精神增強各位委員熱心服務(wù)的主動性和自覺性，開創(chuàng)中心工會工作新局面。

選舉結(jié)束后，中心黨委書記薛永剛發(fā)表了講話。他代表中心黨委對會議的圓滿成功表示熱烈祝賀。他說，新一屆工會委員會的建立，對于進一步加強工會組織建設(shè)，充分發(fā)揮工會組織的主力軍作用將是一個有力的促進，在中心工會組織建設(shè)史上將掀開新的一頁。他就新的工會委員會如何抓住機遇，不斷開創(chuàng)工會工作的新局面，提出幾點希望：第一，充分認(rèn)識工會工作的重要意義，代表和維護職工的合法權(quán)益；第二，圍繞中心工作，顧全大局，努力開創(chuàng)工會工作的新局面；第三，進一步加強工會自身建設(shè)，認(rèn)真學(xué)習(xí)、充分反映民意；第四，黨委將進一步加強對工會工作的領(lǐng)導(dǎo)，定期聽取工會工作匯報，幫助研究解決工會工作中的問題，支持工會依法按章、獨立自主、創(chuàng)造性地開展工作。

來自中心各處室、直屬單位的152名工會會員在主會場參加了此次大會，京外各站在分會場通過視頻參會。

（楊士坤）

Make a Time-gated Measurem ent of the Signal Spectrum

Zhao Yue1, Qu Shengm ing2
(1.The State Radio Monitoring Center Testing Center, Beijing, 100037;2.The State Radio Monitoring Center, Beijing, 100037)

This paper introduces the time-gating of superheterodyne spectrum analyzers, describes how tomake a measurement of a signal spectrum that is bursted in the time domain and provides measurement processw ith practical examples.

Time gating; Discrete time-domain signal; Scan; Trigger

10.3969/j.issn.1672-7274.2014.05.016

TN92文獻標(biāo)示碼：A

1672-7274（2014）05-0066-04