使用实时采样示波器测量相位噪声——第一部分

要对抖动频谱进行平均化，还要在本次应用中使用平滑和杂散消除技术，从而更好地测量随机相位本底噪声。

图 4

通过矢量信号分析软件执行相位解调

Keysight 89600B 等矢量信号分析软件可以使用包括实时示波器在内的多种硬件来获取数据。模拟相位解调算法对串行数据时钟恢复采用了不同的工作方法，但结果相似。

图 5 是一张高层次的方框图，描绘了 89600B VSA 软件如何执行相位解调。理想的本地振荡器（LO）以数学方法混合了数字化信号的 2 个副本，其中一个信号与另一个信号间有 90 度相位差。混合后的信号通过低通滤波消除高频混合产物，仅留下相位（和频率）误差。这可以用包括相位频谱在内的多种方式显示。

图 5

图中文字中英对照

VSA PM 解调算法可选配自动载波频率和相位追踪算法，如下图所示（图 6）：

图 6

自动载波频率算法将时钟频率调整为测得的标称信号时钟频率，而不是用户输入值（类似串行数据时钟恢复）。这一频率会针对每一新的波形采集重新计算。

自动载波相位算法也会对每次采集的输入信号标称相位进行调整。

下图显示的也是使用 DSAV334A 示波器对 100MHz 纯正弦波进行测量，但通过 VSA 软件控制示波器的采样、相位解调和相位噪声频谱平均化。两种解调技术的结果呈现了完美的一致性。

图 7

总结

可对实时示波器获得的数字化波形应用不同的算法来恢复相位噪声信息，建立相位噪声图。技术上的取舍不在本文讨论范围之内，但我们可以说使用示波器进行相位噪声测量不但可行，也非常有用。在后续文章中我们将讨论使用实时示波器进行此类测量时应作的权衡和如何保证精度。