满足复杂信号测量需要的实时频谱分析工具

户，功耗将是许多无线系统中的关键因素。数字RF技术提供了必要的智能来满足这一要求。通过测量到达目标接收器所需的理想功率，设备只发送到达目标接收器所必需的功率。必要时系统仍保持在“睡眠”状态，只运转无线射频部分，从而达到进一步节省功耗的目的。

时间问题

目前的RF信号不再采用简单的AM或FM调制，而是采用高度复杂的调制方式，并且信号随时间有很大的变化。数字RF技术带来的是随时间变化的RF信号。本文不仅要讨论载波信号中时间与频率的倒数关系，而且将更详细的讨论与信号中智能相关的不在同一级别的时间变化。这些变化可以反映出不同的调制类型，比如信号跳跃到新的频率或以短脉冲方式发送信号。为了保证系统能够正常工作，这些变化发生的时间点必须十分精确。此外，由于当前这种瞬时变化的RF信号采用了复杂的调制方式，因此他们常常会产生符合自身特点的一些副作用，如随机性瞬态现象、干扰、异常切换等等。

所有这些现象共有的一个重要属性是时间。实时(有时是微秒、有时是数秒、数分甚至更长)发生的变化都能表现为频域的变化。这对前一代RF技术来说是不可能的，但现在事实如此。时间问题再也无法被忽视了。

RF设计工程师受到巨大压力

那些设计、检查、制造和维护RF设备的工程师们发现应对新挑战的难度越来越大。设计周期越来越短、数字RF技术引起的信号复杂性增加都给设计环境带来了新的问题。数字技术的基础是事件必须发生在精确的时间点。而RF系统的基本原理也认为RF系统的主要问题表现为对频率占用的控制。数字RF技术则独一无二地兼具这二个要点。频率占用仍必须要控制，而影响信号特征性能的事件必须发生在精确的时间点。

像频谱分析仪这样的传统测量仪器是在另外一个时代开发出来的。如同历史上著名的超外差模拟收音机，它们在有兴趣的波段中调谐窄带接收器以检测信号功率与频率比。它们内部的扫描架构意味着它们无法描述信号频率随时间的变化特征。因此当设计师组装各种仪器、在设备中设计专门的测试模式以试图了解信号行为时，测试的复杂性和难度就变得越来越大。为了更好地表现调制质量特征，业界使用向量信号分析仪(VSA)来弥补传统频谱分析仪的不足，但VSA的动态范围不足，无法完整地描述信号随时间的变化特点。测试环境中也可以包含定制设计的测试设备以应对特殊的测试挑战。这些测试装置的建立又费时又费力。另外，可能会遗漏某些瞬变状态，从而引起最终系统或网络故障。如果在系统发送给用户之前没有检测到这些错误，那么修正的代价将是非常高昂的。

随着技术的不断发展，迫切需要一款能够反映目前信号随时间变化这种本质特性的工具。工程师们需要能够对未知事件进行触发、无缝捕捉以及分析过去一段时间内累积数据的实时RF仪器。这样的仪器可以显著缩短设计时间、节省最终设备中测试建立和特殊模式的成本。而且这些仪器还能帮助工程师尽早捕捉到问题，避免潜在性故障发生在实际使用中而损害用户利益，甚至某些情况下造成网络瘫痪。

幸运的是，新一代实时频谱分析仪(RTSA)能够帮助工程师处理各种RF信号。与传统的扫描频谱分析仪不同，先进的RTSA可以利用极具鲁棒性的实时带宽和高速数字信号处理功能对目标信号实施全面分析。由于这些信号具有更高的复杂性，也更难预测，因此只有RTSA提供的触发、捕获和分析功能才能帮助设计师理解随时间变化的从跳频到EMI瞬态的各种信号行为。

触发、捕获、分析

当今先进的RTSA具有强大的触发功能，能够同时在频域和时域捕捉到RF事件。这些触发装置能够将捕获到的连续时间记录的RF信号存储于内存中用于进一步分析。有些RTSA还能提供功率触发功能，当分析跨度内所有信号的总功率超过用户定义的门限时将启动触发功能。还有的分析仪能提供频率屏蔽触发功能，当信号频率、幅度或带宽发生离散变化，或信号在某个频率点出现或消失时该功能将得到启动。

由于故障信号可能一小时甚至一天才出现一次，一些先进的RTSA提供了连续触发模式来连续监视感兴趣的频谱，不过只有满足用户定义的触发条件时才进行捕获。一旦触发后，分析仪将捕获频谱活动内容并记录时间，并将相关信息存储于存储器中。如果满足条件的事件再次发生，就重新回到触发状态。这样可以高效地利用捕获存储器，确保存储器中的内容是有用信息，从而能使用户远离仪器也能随时捕获瞬时发生的事件。

由于RTSA能够非常方便地根据时域或频域中的特殊事件对动态和瞬态信号进行触发，因此工程师能够凭藉RTSA可靠地识别和捕捉单个事件或复杂的序列事件，并将它们记