分辨率带宽(RBW)

分辨率带宽(RBW )

本教程是美国国家仪器(National Instruments,简称NI )测量基础系列的一部分。此系列中的每一个教程都会通过解释理论并提供应用实例,来教您某一个常用的测量应用。本教程包含了射频、无线和高频信号与系统的介绍。

要获取教程的完整列表,请访问NI 测量基础主页;要获取关于射频的更多教程,请访问NI RF基础子页面。要了解关于NI 射频产品的更多信息,请访问www.ni.com/rf。

频谱分析中的两个基本度量是分辨率带宽和动态范围。一般而言,分辨率带宽决定测量的频率精度。另一方面,动态范围决定频谱测量的幅度精度。下面将具体讨论这两个概念。 目录:

• • 结论

分辨率带宽(RBW )

分辨率带宽(RBW )决定了FFT 变换的二进制长度或可分辨的最小频率。下图显示了带有不同RBW 的同一个信号。

右图中较小的RBW 具有较高的分辨率,使边带可见但需要更长的采样时间。当采样时间作为一个因素时,为了快速更新显示或加宽调制带宽时,可以使用更高的RBW 。通常地,在RBW 和采样时间之间需要有一个折衷。

表1:RBW 因素 较大RBW

较小FFT 长度,较少采样点,需要较少的采

集和计算时间。通常,不能在频谱中区分两

个频率。 较小RBW 较大FFT 长度,较多采样点,需要较多采集和计算时间。各频率容易区分。

在基于FFT 的(数字)频谱分析仪和矢量信号分析仪(VSA )中,分辨率带宽与采样点数成反比。在时域中取得更多采样点,或保持采样率不变的同时延长年采样时间,这样可以降低RBW 。您可以在同样范围内获得更多二进制数,从而提高频率的分辨率。

FFT 变换过程实际上是将您的时域信号通过一系列带通滤波器,这些带通滤波器的中心频率对应于FFT 二进制数的各频率点。对于一个传统的扫频的(非数字)频谱分析仪,分辨率带宽是决定选择性的IF 滤波器的带宽。对于宽扫频,为了缩短采用时间,需要宽的分辨率带宽;对于窄扫频,使用一个窄滤波器以提高频率的分辨程度。

相关产品

NI PXI-5660是一个模块化的2.7 GHz射频矢量信号分析仪,并为优化自动化测试提供了20MHz 的实时带宽。

NI PXI-5671模块是一个三槽的射频矢量信号发生器,可以对生成的250kHz 至2.7GHz 的信号进行传递,具有20MHz 的实时带宽以及最大512MB 的内存。

NI PXI-5652 6.6 GHz 射频及微波信号发生器

NI PXI-5652 6.6GHz 射频及微波信号发生器是带有调制功能的连续波形发生器。它非常适合用于建立带有RF 信号分析仪的激励响应应用。

NI 射频开关模块适用于信号带宽在10MHz 至高达26.5GHz 之间的系统,是扩展通道数以及增加系统灵活性的理想选择。

NI LabVIEW是一个业界领先的用于设计、测试、测量和自动化系统的图形化软件工具。

NI 调制工具包扩展了LabVIEW 的内置分析功能,提供了用于信号发生、分析、可视化以及标准和自定义数字、模拟调制格式处理的函数和工具。

结论

要获取完整的教程列表,请访问NI 测量基础主页;要获取关于射频的更多教程,请访问NI 射频基础子页面。要了解关于美国国家仪器射频产品的更多信息,请访问www.ni.com/rf。

分辨率带宽(RBW )

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• • 结论

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分辨率带宽(RBW )决定了FFT 变换的二进制长度或可分辨的最小频率。下图显示了带有不同RBW 的同一个信号。

右图中较小的RBW 具有较高的分辨率,使边带可见但需要更长的采样时间。当采样时间作为一个因素时,为了快速更新显示或加宽调制带宽时,可以使用更高的RBW 。通常地,在RBW 和采样时间之间需要有一个折衷。

表1:RBW 因素 较大RBW

较小FFT 长度,较少采样点,需要较少的采

集和计算时间。通常,不能在频谱中区分两

个频率。 较小RBW 较大FFT 长度,较多采样点,需要较多采集和计算时间。各频率容易区分。

在基于FFT 的(数字)频谱分析仪和矢量信号分析仪(VSA )中,分辨率带宽与采样点数成反比。在时域中取得更多采样点,或保持采样率不变的同时延长年采样时间,这样可以降低RBW 。您可以在同样范围内获得更多二进制数,从而提高频率的分辨率。

FFT 变换过程实际上是将您的时域信号通过一系列带通滤波器,这些带通滤波器的中心频率对应于FFT 二进制数的各频率点。对于一个传统的扫频的(非数字)频谱分析仪,分辨率带宽是决定选择性的IF 滤波器的带宽。对于宽扫频,为了缩短采用时间,需要宽的分辨率带宽;对于窄扫频,使用一个窄滤波器以提高频率的分辨程度。

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NI 调制工具包扩展了LabVIEW 的内置分析功能,提供了用于信号发生、分析、可视化以及标准和自定义数字、模拟调制格式处理的函数和工具。

结论

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