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頻譜儀的速度掃描問題 |
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頻譜儀的掃描速度問題
用頻譜儀對電信號進行測量時，為了減少測量誤差，我們往往要根據(jù)所要測量的信號特點來設(shè)定儀器的分辨率帶寬、視頻帶寬和掃描速度（或時間），這幾項儀器參數(shù)設(shè)定是頻譜儀使用中的三大基本設(shè)定。分辨帶寬和視頻帶寬問題在上面的文章以有闡述，這里我主要講述一下掃描速度問題。
通常在測量時我們都希望儀器能以最快的速度顯示相關(guān)測量的結(jié)果，那么我們是否可將掃描速度設(shè)得任意快呢？回答是否定的，我們知道任何電子電路都有不同的工作帶寬，不同的帶寬電路對信號的響應(yīng)時間是不同的，通常帶寬較寬的電路的響應(yīng)時間比帶寬較窄的電路的響應(yīng)時間快。如果掃描速度過快，則電路來不及響應(yīng)而產(chǎn)生顯示誤差。在使用頻譜儀進行信號測量時，我們常常設(shè)置不同的分辨帶寬，因此儀器的掃描速度也應(yīng)該進行相應(yīng)的設(shè)置，這樣才能減少儀器的顯示誤差。
對于使用頻譜儀的用戶來說，為了使測量處于最佳狀態(tài)，理解掃描速度的限制雖然很有必要，但大多數(shù)頻譜儀能自動選擇掃描時間，只要用戶選擇自動檔就能避免出現(xiàn)測量失誤。例如HP8591頻譜儀，只要我們按下面板上的AUTO COUPLE（自動關(guān)聯(lián)）鍵，儀器就能將分辨帶寬、視頻帶寬和掃描速度這三大測量參數(shù)進行自動關(guān)聯(lián)設(shè)置，當要進行手動設(shè)置時，相關(guān)參數(shù)的左邊會有一個“#”標志，表示該參數(shù)是手動設(shè)置的，如我們用手動設(shè)置分辨帶寬為100KHZ，那么HP8591將顯示：#RES BW 100KHZ。（HP8591面板結(jié)構(gòu)圖）思維搞
http://gzdzw.51.net/img/8591.gif
1.2 有線電視分析儀面板簡介
有線電視分析儀面板可分為幾大部分：
1、液晶顯示屏：
面板的左上方是液晶顯示屏，用來顯示測量的頻譜、圖形及數(shù)值結(jié)果。屏的右邊是6個上下排列的菜單鍵，根據(jù)不同的測量內(nèi)容，菜單鍵所起的作用也大不相同。
2、輸入、輸出口：
液晶顯示屏下方的長方形孔是用來插卡的，測量軟件存儲在卡中，分析儀能夠從卡中讀入軟件。下邊TV IN口是分析儀裝入107軟件后，測量視頻指標時信號的輸入口；CAL OUT口是分析儀進行校準時，自檢信號輸出口，最右邊INPUT口是被測射頻信號輸入口。
3、電源開關(guān)和一些功能旋紐：
分析儀左下方的LINE鍵是分析儀電源開關(guān)；VOL INTEN旋紐是屏幕所顯示的電視信號音量、亮度調(diào)節(jié)旋紐。
4、重要功能鍵：
在液晶顯示屏的右邊從上至下依次排列著三個重要功能鍵，分別是FREQUENCY（頻率）、SPAN（掃頻）和AMPLITUDE（振幅）三個鍵，它們在測量過程中起著非常重要的作用。
5、窗口顯示（WINDOWS）功能控制鍵：
在三個重要功能鍵的下方是有關(guān)窗口顯示的功能鍵，有ON（打開）、NEXT（下一屏）及ZOOM（縮放）三個鍵，在三個鍵下面有一個微調(diào)旋紐和兩個步進鍵。
6、儀器狀態(tài)（INSTRUMENT STATE）控制鍵：
在分析儀的右上方是控制儀器狀態(tài)的功能鍵，主要包括PRESET（清零）、CONFIG（配置）、CAL（校正）、AUX CTRL（輔助控制）、COPY（拷貝）、MODE（模式）、SAVE（存儲）、RECALL（調(diào)用）、MEAS/USER（測量/用戶自定義）、SGL SWP（信號掃描）等功能鍵。
7、光標（MARKER）控制鍵：
在儀器狀態(tài)控制鍵的左下方是光標控制鍵，主要包括MKR（光標）、MKR—>（光標移動）、MKR FCTN（光標功能）、PEAK SEARCH（峰值搜索）等功能鍵。
8、控制（CONTROL）部分：
在儀器狀態(tài)控制鍵的右下方是有關(guān)測量控制部分的功能鍵，主要包括SWEEP（掃描）、BW（帶寬）、TRIG（觸發(fā)）、AUTO COUPLE（自動耦合）、TRACE（跟蹤）、DISPLAY（顯示）等功能鍵。
9、數(shù)字（DATA）鍵：
在分析儀的右下方是有關(guān)數(shù)據(jù)輸入的鍵，主要包括十個數(shù)字鍵、一個小數(shù)點、四個單位鍵以及一個BKSP（回退）鍵和一個ENTER（回車）鍵，其中BKSP也是負號鍵，ENTER也是單位鍵。
1.1.3 有線電視分析儀的使用
1、有線電視測量前的調(diào)整和準備工作
在進行有線電視測量前，要對分析儀進行一些檢查和準備工作，做好這些工作是準確測量的前提和基礎(chǔ)。具體步驟如下：
(1) 安裝有線電視測量專用軟件HP85721A
HP8591C的基本功能是一個頻譜分析儀的功能，只有安裝上有線電視測量專用軟件HP85721A后，才能作為有線電視分析儀使用。在有線電視分析儀HP8591C中安裝這個軟件的大體步驟如下：
(a) 打開分析儀電源。
(b) 將裝有軟件HP85721A的卡按箭頭方向插入液晶顯示屏下方的槽中。
(c) 清除分析儀存儲器中的信息。
(d) 調(diào)用卡中文件。
(2) 有線電視分析儀HP8591C的校準
初次使用有線電視分析儀或使用了一段時間（三個月至半年）以后，需要對儀器進行校準，只有這樣才能保證測量的準確性。在校準之前，儀器要先預(yù)熱半小時（每次測量前都需預(yù)熱半小時）。具體校準步驟如下：
(a) 用一根電纜將儀器下方的CAL OUT輸出口和INPUT輸入口相連。
(b) 按下面板右上方的CAL鍵，在隨后顯示屏上出現(xiàn)的菜單中，按下第一行CAL FREQ&TD所對應(yīng)的軟鍵，經(jīng)過10分鐘，即可完成對頻率和幅度的校準。
(c) 在上面步驟出現(xiàn)的菜單中，按下第五行CAL STORE所對應(yīng)的軟鍵，即可存儲已校正的結(jié)果，標志著校正程序結(jié)束，隨后即可以進行測量。
(3) 連接進行非干擾性測量的電纜。將儀器背面左上方的兩個接口TV TRIG OUT（電視觸發(fā)輸出）與GATE TRIG IN（選通觸發(fā)輸入）用一根短BNC電纜連接起來
2、用頻譜分析儀功能測量指標
使用頻譜分析儀測量系統(tǒng)指標，一般只需將頻譜分析儀與系統(tǒng)直接相連，然后按照指標的測量方法操作（具體方法在以后的指標測量中介紹），在測量過程中，特別需要注意以下一些問題。
(1) 信號輸入大小的調(diào)節(jié)
頻譜分析儀的輸入如果過高，分析儀將使它產(chǎn)生非線性失真，測試出的結(jié)果則由于失真產(chǎn)生誤差；如果信號電平過低，信號可能被分析儀的底噪聲所掩蓋，無法正確測量信號，這兩種情況都會減小測量的動態(tài)范圍。因此，使用前要十分清楚地了解信號的輸入范圍，正確選擇輸入衰減。
射頻信號輸入時，還應(yīng)注意電纜特性阻抗與儀器輸入阻抗匹配，否則信號不匹配則會引起衰減，造成測量誤差。在有線電視系統(tǒng)中，電纜特性阻抗一般為75Ω，分析儀輸入阻抗一般可以在50Ω和75Ω之間選擇，所以在測量時要正確選擇分析儀的輸入阻抗，減小測量誤差。
(2) 分辨帶寬的選擇
在頻譜分析儀中，頻率分辨力是一個非常重要的概念，它是由中頻濾波器的帶寬決定的，這個帶寬決定了儀器的分辨帶寬BWRES，如果濾波器的帶寬是100Hz，那么譜線頻率就有100Hz的不定性。若在一個濾波器的帶寬頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)了兩條譜線，則不可能檢出這兩條譜線是不同的頻率分量，但是將測出它在頻率范圍內(nèi)的能量而不考慮多少譜線產(chǎn)生這一能量，因此，對于兩條緊密相關(guān)的譜線，其分辨力取決于濾波器的寬度。
在實際測量過程中，應(yīng)該正確選擇頻率分辨帶寬的大小，既不能把不需要的信號混合到測量信號中，也不能把需要的信號排除在外。
(3) 信號檢波器的選擇
頻譜分析儀中的信號檢波器有峰值檢波和取樣檢波等類型，峰值檢波是最常用的類型。中頻濾波器的輸出接到檢波器上，檢波器產(chǎn)生與中頻級輸出的交流信號電平成正比的直流電平。我們可以根據(jù)信號測量指標的不同，選用不同的檢波方式，如測量信號電平時采用峰值檢波，測量噪聲時采用取樣檢波。
(4) 垂直刻度的選擇
在頻譜分析儀中，由于信號電平大幅度變化，一般采用對數(shù)刻度，而在檢波器之前有一個對數(shù)放大器，對數(shù)放大器按照對數(shù)函數(shù)來壓縮信號電平，即對于輸入電平幅度V，輸出電壓幅度為lgV，這樣大大地減小了由檢測器所檢測的信號電平變化，同時向用戶提供了校準成單位為分貝的對數(shù)垂直刻度。另外也可以根據(jù)信號的不同選擇線性垂直刻度，它所表示的信號范圍較小。
(5) 視頻濾波器帶寬的選擇
視頻濾波器是一個低通濾波器，它可以減小檢波器輸出的噪聲變化，揭示一些已被掩蓋且接近本底噪聲的信號，如果噪聲是待測量，則視頻濾波器還有助于穩(wěn)定測量。
采用寬帶視頻濾波器時，噪聲的波動較大；采用窄帶視頻濾波器時，波動顯著減小，兩者噪聲平均值一樣，只是噪聲的波動不同。因此，我們可以根據(jù)測試信號的類型選擇視頻濾波器的帶寬，例如當測試信號僅為噪聲信號時，窄帶視頻濾波器可以平滑這些噪聲信號的波動，如果選擇寬帶視頻濾波器，則由于噪聲的影響，測量將有所變化。
(6) 掃描速度的選擇
理論上，信號應(yīng)無限慢掃描。實踐中，只要能允許某一小誤差，信號便能以有限速度進行掃描，若這個誤差比分析儀的其它誤差小，則不會由掃描帶來不良影響。
對于使用頻譜分析儀的用戶來說，為了使測量處于最佳狀態(tài)，理解掃描速度的限制雖然很有必要，但大多數(shù)頻譜分析儀能自動選擇掃描時間，只要用戶選擇自動檔，就能避免出現(xiàn)測量失誤。
3、專用有線電視測量功能的使用
在裝入有線電視測量專用軟件HP85721A后，可以對有線電視系統(tǒng)的各項指標進行自動測量，多數(shù)指標僅需按一鍵，即可讀出測量結(jié)果，它的使用主要分成以下幾大步驟。
（1）測量系統(tǒng)的初始化設(shè)置
在對有線電視系統(tǒng)進行正式測量前，需要對一些測量方式、測量項目進行初始化設(shè)置，主要設(shè)置的項目有輸入頻道的方式、電視的制式、電平的單位、輸入阻抗、差拍位置、噪聲帶寬等。具體設(shè)置方法見下：
(a) 進入初始化設(shè)置狀態(tài)：
(b) 確定調(diào)諧配置:這個過程主要是選擇輸入頻道的方式，即是輸入頻道號還是輸入載波頻率，同時選擇輸入信號的制式和幅度單位。
(c) 確定差拍位置:這個過程主要確定測試CSO和CTB時的頻率點。
(d) 設(shè)置噪聲帶寬及噪聲測試點
HP8591C對噪聲的測量是先測量頻道內(nèi)某一頻率點附近300kHz帶寬內(nèi)的噪聲電平，再根據(jù)噪聲帶寬換算出整個頻道內(nèi)的噪聲電平，故測量時需要確定噪聲帶寬和測試頻率點。一般噪聲帶寬設(shè)為5.75MHz，測量噪聲的頻率點設(shè)為載波頻率左邊1.25MHz處。
(2) 頻道測量
頻道測量是對單個頻道的各項指標進行測量。從前述的菜單中選擇CHANNEL MEAS所對應(yīng)的軟鍵，即進入單個頻道的測量狀態(tài),它共有三張主菜單。單個頻道各項指標的具體測量方法如下：
(a) 頻道的選擇:進入相應(yīng)的菜單，輸入所要測量的頻道號或圖象載波頻率。
(b) 圖像載波電平和頻率的測量:被測頻道選擇后，在第一張主菜單中按下CARRIER LV & FRQ所對應(yīng)的軟鍵，屏幕上就會顯示該頻道頻譜曲線、圖像載波電平和圖像、伴音載波電平差。這時若按菜單中第三行FREQ ON OFF對應(yīng)的軟鍵，使ON加上下劃線，屏幕上還顯示圖像載波頻率和伴音、圖像載波頻率差。
當需要測量被加擾頻道時，應(yīng)在選擇CARRIER LV & FRQ后，按下SCRAMBLD YES NO所對應(yīng)的軟鍵，使YES加上下劃線。
當輸入信號比較弱時，可以打開分析儀內(nèi)部的放大器。
(c) 載噪比C/N的測量:在測量載噪比時，一般要求被測信號是未被調(diào)制的信號，因而應(yīng)在測量時關(guān)掉調(diào)制信號，但為了不影響用戶的正常收視，也有一種不關(guān)調(diào)制信號的測量方法，即測試兩個頻道交點的噪聲值。具體方法是，按下第二張主菜單中的第一行CARRIER/NOISE所對應(yīng)的軟鍵，即可進行載噪比的測量。
(d) 載波交流聲比的測量:在第二張主菜單中選擇第二行HUM所對應(yīng)的軟鍵，并關(guān)掉載波的調(diào)制信號即可進行載波交流聲比的測量。按MORE INFO對應(yīng)的軟鍵可以得到更詳細的信息。
(e) 交調(diào)比的測量:在第二張主菜單中選擇第三行CROSS MOD所對應(yīng)的軟鍵，關(guān)掉調(diào)制后，即可在屏幕上顯示交調(diào)比的測量結(jié)果。
(f) CSO和CTB的測量:一般在CSO和CTB的測量中應(yīng)關(guān)掉載波信號，但在HP8591C中可以像測載噪比時一樣，通過打開時間閘門（GATE ON），選擇靜止線來測CSO。但因為CTB主要集中在圖像載波附近，故在測量CTB時一定要從前端關(guān)掉待測頻道的載波。CSO和CTB的具體測量步驟如下。
在第二張主菜單中按第四行CSO/CTB對應(yīng)的軟鍵，輸入所選定的靜止線行數(shù)后,按面板上的ENTER鍵，并按菜單中FLD BOTH EVEN ODD對應(yīng)的軟鍵，使BOTH加下劃線，再按CONTINUE對應(yīng)的軟鍵，即可顯示屏幕上光標所在頻率點的CSO或CTB，利用面板上的旋鈕移動光標，按NEXT BEAT對應(yīng)的軟鍵，即可測出其它頻率點上的CSO或CTB。在測量圖像載頻處的CTB時，一定要先關(guān)掉本頻道的圖像載頻。
(g) 視頻調(diào)制度的測量：按下第二張主菜單中的第五行DEPTH MOD所對應(yīng)的軟鍵，即可在屏幕下方顯示出視頻調(diào)制度。若按菜單中TV LINE對應(yīng)的軟鍵，并輸入欲測電視線數(shù)，按MORE INFO對應(yīng)的軟鍵，即可測出任一電視線的調(diào)制度。
(h) 系統(tǒng)內(nèi)幅頻特性的測量 ：對系統(tǒng)內(nèi)幅頻特性的測量，首先應(yīng)對前端輸出的信號進行測量，把結(jié)果存儲在儀器之中，再到系統(tǒng)指定點進行同樣的測量，比較兩次測量的結(jié)果即得出有線電視傳輸系統(tǒng)本身的幅頻特性。
(i) 頻道內(nèi)幅頻特性的測量 ：對頻道內(nèi)幅頻特性的測量需要有測試信號發(fā)生器發(fā)出的測試信號，但也可以用待測頻道內(nèi)包含的測試信號，具體測試步驟如下。
在第三張主菜單中按第二行IN—CHNL RSP對應(yīng)的軟鍵后出現(xiàn)新的菜單，按第二行VITS TEST對應(yīng)的軟鍵，又出現(xiàn)新的菜單，按第五行Select Test Sig后選擇MULTI—BURST或SINX/X后，按Prev Menu對應(yīng)的軟鍵，回到前一張菜單，按第一行SELECT LINE對應(yīng)的軟鍵，并用數(shù)字鍵輸入測試信號線數(shù)（儀器缺省值為19線），輸入結(jié)束后按面板上ENTER鍵，然后按第二行FIELD BOTH EVEN對應(yīng)的軟鍵，再按最后一行CONTINUE對應(yīng)的軟鍵，將出現(xiàn)新的菜單。按MAKER1、MARKER2對應(yīng)的軟鍵，使兩個光標分別置于波峰和波谷，即可得到測量結(jié)果。再按MORE INFO對應(yīng)的軟鍵，即可顯示更詳細的信息。
(j) 微分增益和微分相位的測量 ：按下第三張菜單中第三行DIF GAIN DIF PHAZ所對應(yīng)的軟鍵，然后選擇測試行，即可進行測量。
(k) 色亮?xí)r延差的測量 ： 按下第三張菜單中的第四行CLDI對應(yīng)的軟鍵后，然后選擇測試行，即可進行測量。
(3) 系統(tǒng)測量
HP8591C還可以進行系統(tǒng)各項指標的自動測量，首先由測試人員在儀器內(nèi)輸入事先編制好測試計劃（在儀器中可以存儲五個測試計劃），自動對圖像、伴音電平，圖像、伴音頻率，調(diào)制度、CSO、載噪比、載波交流聲比、微分增益、微分相位、色度——亮度時延差，頻道內(nèi)幅頻特性等指標進行定期測量，并自動打印出包括測試時間、測試地點、測試溫度、測試結(jié)果在內(nèi)的測試報告，供技術(shù)人員作進一步分析
1.2.1 VM700A視頻測量儀的基本功能
VM700A是一種全功能的視頻監(jiān)視和視頻測量的儀器，它主要通過選用不同的“選件”來達到不同的測量目的。
1、選件11
這是基本的測試軟件，主要用于PAL制復(fù)合視頻指標的測量。
2、選件21
這個選件主要用于測量攝像機的各種性能指標，同時也能測量氧化鉛管和CCD攝像管的各種性能指標。它可以自動對攝像機性能作總體預(yù)測試，也可以對不同的攝像機進行自動比較。當它工作于“相對于基準”的工作方式時，可使攝像機之間的匹配調(diào)整簡單、快捷。它有4個測試鍵和5個附加測試。
(1) 4個測試健
a.色還原 :色還原測量主要用來評價攝像精確還原色彩的能力。在攝像機被調(diào)整時，測量儀可以連續(xù)監(jiān)視其輸出，交替顯示該機的原始狀態(tài)和正在調(diào)整狀態(tài)。
b.CCD缺陷:CCD缺陷的測量一般采用圖形顯示法，在測量儀中，判斷缺陷的閾值電平可以調(diào)節(jié)，以便改變測試條件，滿足不同的應(yīng)用場合。
c.固定斑紋雜波（FPN）:固定斑紋雜波測量主要是為了了解與CCD像素有關(guān)的持續(xù)電流變化的特性。
d.頻率響應(yīng)和頻譜混疊:頻率響應(yīng)的測量主要是確定幅度與頻率之間的函數(shù)關(guān)系。
頻譜混疊量化是指CCD圖象在采樣過程中出現(xiàn)的一種現(xiàn)象。測量時一般采用多脈沖卡作混疊測試的信號源
(2) 5個附加測試
a.細節(jié):測試行和場的細節(jié)，并且給出相應(yīng)的波形。
b.伽瑪:伽瑪測量主要用于測量攝像機的光輸入與電輸出之間的傳輸特性，該輸出特性用曲線繪出，測試卡可以用線性灰度等級卡或者指數(shù)灰度等級卡。
c.畫面失真和重合度
d.底色失真:底色失真可以從二個方面進行測量，一是行底色失真，另一個是場底色失真。測量儀可以同時顯示行和場的底色失真波形。
e.場拖尾:場拖尾主要是用來測量CCD攝像機在輸入圖像有過大光通量時的處理能力。
3、選件30
這個選件提供了全部的分析模擬分量視頻參數(shù)的測量手段，可以分析測試模擬分量視頻信號的各種波形和參數(shù)。包括以下部分。
(1)“蝴蝶結(jié)”測量
(2)“閃電”測量
(3)“并列”顯示
(4)“重疊”測量
(5)“矢量顯示”
(6)“彩條測試”
(7)“K系數(shù)”測量和顯示
(8)“多波群”
(9)“亮度非線性”
(10)“通道延遲”
(11)“電平表”
(12)“雜波”
1.2.2 VM700A視頻測量儀的基本測量方法
VM700A視頻測量儀共有五種基本的測量方式。
1、自動(Auto)方式
VM700A的自動方式可以進行標準的視頻測量。
2、手動測量（measure）方式
這種方式下，屏幕上有若干個方框菜單，可供選擇進行手動測量。
3、圖象（picture）方式
這種方式下，屏幕上會出現(xiàn)所選方框測量內(nèi)容（信號）的單色圖象，如果想觀察彩條的話，必須將亮線移至正程有彩條的部分。
4、矢量（vector）方式
這種方式下，屏幕上會自動出現(xiàn)矢量示波器的電子度盤，同時有所選行的彩條矢量圖。
5、波形（waaveform）方式
這種方式下，可顯示信號波形，垂直、水平標線將同時出現(xiàn)。
1.3 DVB-C QAM分析儀
DVB-C QAM分析儀主要用來對DVB-C系統(tǒng)的各項傳輸指標進行測量。下面以HP 8594Q DVB-C QAM分析儀為例來簡要介紹此類儀器的功能和使用方法。由于HP 8594Q DVB-C QAM分析儀面板上的各個功能鍵和HP 8591C有線電視分析儀的功能鍵完全一樣，該儀器在前面的章節(jié)已經(jīng)做了介紹，這里我們重點介紹DVB-C測試軟件。它包括兩大部分，即系統(tǒng)的配置部分和測試部分。
1.3.1系統(tǒng)配置
在測量前我們需要對測量系統(tǒng)進行配置。Setup菜單的作用就是完成對DVB-C系統(tǒng)測量的配置。Setup菜單包括以下子菜單：Channel Tuning、Analyzer Setup、Demod Setup、FEC Setup、DEFAULT SETUP。每個菜單都代表了一定的功能，下面我們對這些菜單的功能作一簡單介紹。
1、Channel Tuning菜單:菜單Channel Tuning用來設(shè)置被測頻道的參數(shù)，主要是完成被測頻道的選擇和頻率設(shè)置功能。如定義整個測量信道的中心頻率,定義被測頻道的中心頻率，定義被測頻道的帶寬等。
2、Analyzer Setup菜單:Analyzer Setup菜單主要是完成分析儀輸入信號的設(shè)置、前置放大器和功率測試單位的設(shè)置。輸入信號的設(shè)置包括單/多頻道的選擇、外置濾波器或衰減器的補償以及為了測量射頻信號輸入功率而進行的設(shè)置等。前置放大器的設(shè)置包括內(nèi)置/外置放大器的選擇、放大增益的設(shè)置、外置放大器噪聲系數(shù)的設(shè)置。功率的測量結(jié)果可以設(shè)置用dBm、dBmV和dBuV三種單位中的一種來顯示。
3、Demod Setup菜單:Demod Setup菜單主要進行數(shù)字解調(diào)參數(shù)的設(shè)置，如符號率設(shè)置、IQ偏移量設(shè)置、顯示方式設(shè)置和調(diào)制精度越界警告設(shè)置等。
4、FEC Setup菜單:菜單FEC Setup主要完成前向糾錯參數(shù)的設(shè)置，包括設(shè)置數(shù)據(jù)包的大小、IQ星座圖的倒置、以及數(shù)據(jù)輸出等參數(shù)。數(shù)據(jù)輸出設(shè)置主要選擇是否從分析儀后面的串行口或并行口輸出解出的MPEG-2碼流，選擇串行口以188字節(jié)或204字節(jié)的格式輸出數(shù)據(jù)包，
1.3.2 系統(tǒng)功能介紹
完成了系統(tǒng)測試前的基本配置后，就可以開始進行測量了。下面我們結(jié)合該分析儀的菜單介紹系統(tǒng)的功能。
1、CHANNEL SELECT菜單:該菜單用來選擇被測頻道。
2、CHAN BW SELECT菜單:該菜單用來設(shè)置掃頻帶寬，即屏幕顯示的頻率寬度。選好中心頻率和掃頻帶寬后，就可以對所選擇的頻道進行測量了。
3、Avg Pwr & Sym Rate菜單:菜單Avg Pwr & Sym Rate的功能主要是用來測量被測頻道的平均功率和符號率。
4、IQ Constln菜單:菜單IQ Constln的功能是測量IQ分量，并將結(jié)果顯示為IQ星座圖。
5、 Modulatn Accuracy菜單:菜單Modulatn Accuracy的功能是用來測量調(diào)制精確度。
6、 Adj Chan Power菜單:菜單Adj Chan Power的功能是完成鄰頻功率的測量。它可以選擇功率是以絕對功率還是以相對功率（對中心頻道）來顯示。
7、SER，C/N Margin菜單:菜單SER，C/N Margin的功能是測量被測頻道的誤碼率、載噪比和頻道余量。
8、Channel Response菜單:菜單Channel Response的功能是用來測量內(nèi)部可調(diào)均衡器的沖激響應(yīng)和頻道的頻率響應(yīng)。
9、 Phase Response菜單:菜單Phase Response的功能是用來測量信道的相位響應(yīng)特性和群時延特性。
10、Reed-Sol Errors菜單:菜單Reed-Sol Errors的功能是測量RS碼的誤碼率和誤數(shù)據(jù)包率。
11、Prbs/Pkt Bit Errs菜單:菜單Prbs/Pkt Bit Errs的功能是測量用二進制偽隨機序列打包的誤碼率。
12、Pid Stats菜單:菜單Pid Stats的功能是查看PID、傳輸誤碼指示（TEI）以及數(shù)據(jù)速率的柱狀圖。該測量儀的核心部分在測量軟件。我們對它的軟件熟悉以后，就能為后面的測量打下了重要的基礎(chǔ)。
13、 設(shè)置軌跡信息:在Instrument Configuration界面上，從page index 菜單中選擇default trace info選項，這時屏幕上將顯示出5項標簽和相應(yīng)的備注。你可以將光標移動到相應(yīng)的地方，然后進行更改。更改完以后，選擇save鍵保存改動。
14、 重新設(shè)置折射率:由于各個廠家生產(chǎn)的各種型號光纖具有不同的折射率，所以每次測量前都要對OTDR設(shè)定不同的折射率，這樣才能夠得到更精確的測量結(jié)果。
15、 利用OTDR進行手動測量:如果對于光纖鏈路的各項參數(shù)和指標已有一個基本的了解，而要求進行精確測量時，您可以自己親自手動來設(shè)定各項參數(shù)。進行手動測量時，要先設(shè)定測量的范圍。選擇設(shè)定等操作結(jié)束后，同樣要用save保存設(shè)定，然后再退出。
16、 利用OTDR進行自動測量:使用OTDR的方便之處在于它可以進行自動的測量設(shè)置并進行自動的測量。在菜單中選擇settings進入到auto選項。按下確定鍵后，則可以進行自動設(shè)置。處于自動測量設(shè)置狀態(tài)的OTDR在range 和pulse width選項的默認值均為auto;同時‘a(chǎn)utoscan’選項也被選入。按下run鍵后，測量開始；按下stop鍵，測量結(jié)束。OTDR將自動選擇適合于所測光纖的各種設(shè)置。
1.4 光時域反射計(OTDR) (觀看演示）
1.4.1光時域反射計的功能
光時域反射計OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)又叫光線分析儀，是測試光纖傳輸特性的儀器。此儀器主要用于測試整個光纖鏈路的衰減并提供與長度有關(guān)的數(shù)據(jù)，具體功能為測量光纖鏈路上任何位置的光傳輸特性(如因光纖的長度、光纖鏈路的損耗、光線鏈路中熔接、連接器、彎曲等形成的缺陷等)。OTDR可以測試光纖的長度、各點的光功率、光的損耗、故障點的位置等。由于它所具有無破壞性、單端測量、靈活方便及直觀快速的優(yōu)點使其成為光纖生產(chǎn)與光通信的施工、維護中不可缺少的儀器。
1.4.2 光時域反射計OTDR的使用
1、 連接光纖
首先將光纖連接器接口從面板上拆除下來，用鏡頭紙沾少許酒精（最好為異炳基酒精）輕輕擦拭連接器的表面和襯套。再用新的干燥的清潔紙擦拭，直到它們干凈為止。然后把要求的光連接接口（根據(jù)各種相對應(yīng)的光纖型號）接到光輸出端。最后把光纖連接到接口上，并開啟儀器。
2、 選擇參數(shù)對OTDR進行配置
在接通OTDR后，您可能會處于三個屏幕中的一個：
如果處于應(yīng)用屏幕，則應(yīng)向右移動光標到Instrument Config,并按下SELECT鍵。
如果處于輕松模式或OTDR模式，按SELECT鍵進入彈出式菜單。如果右上選項為‘配置’，則處于OTDR模式狀態(tài)，選擇CONFIG然后從此刻出現(xiàn)的子菜單中，選擇Instrument Config；如果右上菜單選項為PRINT，則處于輕松模式狀態(tài)，從彈出式菜單中選擇Close,就可以進入了應(yīng)用模式。
否則就處于光纖斷裂定位器或源模式狀態(tài)，移動光標到Close并按下Select鍵，就進入了應(yīng)用模式。
進入標題為Instrument Configuration 和General Parameters設(shè)置窗口，可以對各項特性、語言、時間、文本等進行設(shè)置。注意在設(shè)置日期時，應(yīng)按照歐洲的格式：dd/mm,例如：10月20日應(yīng)為20/10。在選定好每一項配置后，都要將光標移動到save處，并按select鍵進行保存
2 頻譜分析儀法 (觀看演示）
1、測量步驟：
(1)測量方框圖見圖10-1
(2)設(shè)置頻譜分析儀的分辨帶寬和圖像帶寬，調(diào)諧頻譜分析儀，找出被測圖像載波信號，記錄電平讀數(shù)，同時還應(yīng)記錄環(huán)境溫度和測量時間；
(3)重新調(diào)諧頻譜分析儀，逐個找出被測圖像載波信號，并記錄其圖像載波電平讀數(shù)；
(4)以同樣方法測量伴音載波電平；
(5) 所有頻道測定以后，整理分析測量數(shù)據(jù)，可以得出以下性能參數(shù)測量結(jié)果，即系統(tǒng)輸出口電平、任意頻道間電平差、相鄰頻道間電平差、圖像/伴音電平比。
2、測量中應(yīng)注意的問題：
(1) 正確設(shè)置頻譜分析儀中分辨帶寬和圖像帶寬
正確設(shè)置頻譜分析儀的分辨帶寬和圖像帶寬，能最大限度地減小測量誤差。
在圖像載波電平的測量中，正確設(shè)置儀器的分辨帶寬和圖像帶寬主要從以下幾個方面考慮，一方面確定頻譜分析儀的中頻濾波器是否對充分響應(yīng)輸入信號有足夠的帶寬，正確的測試方法是展寬濾波器，當在屏幕上觀察到信號載波幅度不再增長時，表明中頻濾波器對充分響應(yīng)輸入信號有足夠的帶寬。
另一方面，要把相鄰伴音載波的能量濾掉，否則測量的圖像載波峰值偏大。
此外，還需要考慮視頻濾波器的帶寬（圖像帶寬）和分辨帶寬（取決中頻濾波器）的關(guān)系。視頻濾波器是一個低通濾波器，檢波后的噪聲可以通過窄帶視頻濾波器來平滑，減小噪聲波動，揭示一些已被掩蓋且接近本底噪聲的信號，但不能降低噪聲的平均電平。
(2) 關(guān)于信號輸入過載
通常情況，產(chǎn)生大的幅度測量誤差最多的原因往往是過載。所謂過載是指當儀器輸入信號過高時，產(chǎn)生了測試過程中的非線性失真。具體地說就是頻譜分析儀不能正確地顯示幅度。
我們在新的環(huán)境下測量信號電平以前，最好先測試一下頻譜分析儀的過載情況。
(3)圖像載波電平測量的精度問題
圖像載波電平的測量精度主要由所使用的測試步驟和測量儀器的精度決定。
測量儀器的精度隨著時間和周圍環(huán)境溫度的變化而變化，因此，我們要對測試儀器進行周期性校準，一般來說，半年或周圍環(huán)境溫度變化超過50C時，應(yīng)對儀器進行校準。
圖像載波電平的測試方法也影響著其測試精度，其中一個最重要的方法是，測試時應(yīng)將載波電平峰值調(diào)到分析儀參考電平處，因為這時的測試精度只取決于參考電平的精度。如果沒有將載波電平峰值調(diào)到分析儀參考電平處，則其測試精度不僅取決于參考電平的精度，還必須考慮顯示刻度的精度，使得測量的精度相對下降。
(4) 相鄰圖像載波幅度的測量精度
相鄰圖像載波幅度的測量可以采用兩種方法，一種是絕對值測量方法，即分別測量兩個載波電平的絕對值，其精度取決于參考電平精度；另一種方法是相對電平測量方法，將高電平信號置于參考電平處，測量低電平信號與高電平信號的電平差值，對于這個差值，頻譜分析儀可以自動測量，高電平信號的精度只取決于參考電平的精度，低電平信號的精度則不僅取決于參考電平的精度，還取決于兩電平差值的精度，差值的精度實際上就是顯示刻度的精度。有時，只需測量兩種電平的差值，如測量圖像和伴音載波電平差，這種情況下采用相對測量的方法比較好。
(5) 比較任一位置的載波電平
一般來說，載波電平的測量局限在較小范圍，也就是一至兩個頻道的范圍，如果要比較大范圍（如系統(tǒng)頻率范圍的一端至另一端）的載波電平，則其測量過程要進行一些小小的變化。因為頻譜分析儀自身有一定的頻率響應(yīng)。
(6) 頻譜分析儀和有線電視系統(tǒng)的匹配
測量精度在很大程度上還取決于頻譜分析儀和有線電視系統(tǒng)的匹配，有線電視系統(tǒng)的特性阻抗是75Ω，頻譜分析儀的輸入阻抗應(yīng)在開機后選擇75Ω，這樣才能阻抗匹配，減少由于阻抗不匹配造成的損耗，保證測量的精度。
2.2 載波頻率測量
有線電視系統(tǒng)對頻率的測量主要是測量兩個指標，一個是圖像載波頻率準確度的測量，另一個是圖像/伴音載頻間距偏差的測量。
2.2.1 圖像載波頻率準確度的測量
圖像載波頻率準確度是指圖像載波頻率測量值與圖像載波頻率標稱值之差，單位是kHz。根據(jù)所使用儀器的不同，測量方法可分為頻率計數(shù)器法和頻譜分析儀法。
1、頻率計數(shù)器法
(1)此種方法的測量方框圖見圖10-3所示
帶通濾波器為被測頻道的帶通濾波器，它只讓被測頻道的圖像載波信號和伴音載波信號通過。由于圖像載波電平較伴音載波電平高十幾個dB，因此，雖有伴音載波存在，但不會影響頻率計數(shù)器測量圖像載頻的準確度。
(2)調(diào)整頻率計數(shù)器測出被測頻道圖像載波頻率。
(3)根據(jù)定義算出其準確度
(4)改變頻道，重復(fù)以上操作,300MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測6個頻道，450MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測7個頻道，550MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測8個頻道。
頻率計數(shù)器的功能是測量并顯示單一頻率的信號，因此，為了保證準確的讀數(shù)，一般在計數(shù)器之前使用可調(diào)諧帶通濾波器。當測量受調(diào)制的載波頻率時，帶通濾波器的通帶必須足夠窄,以便濾掉大部分的15KHz邊帶。另外，用頻率計數(shù)器測量載波頻率時，還要注意頻率計數(shù)器的輸入電平范圍。
2、頻譜分析儀法
(1)此種測量方法的測量方框圖見圖10-4所示
(2)調(diào)諧頻譜分析儀，找出被測圖像載波頻率。
(3)啟動頻譜分析儀的跟蹤測量信號頻率的功能，儀器會自動顯示出信號的精確頻率。
(4)根據(jù)定義計算其準確度。
(5)改變頻道，重復(fù)以上操作，300MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測6個頻道，450MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測7個頻道，550MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測8個頻道。
2.2.2 圖像/伴音載頻間距偏差的測量
圖像/伴音載頻間距偏差是指圖像/伴音載頻間距測量值與規(guī)定值6500kHz頻率之差，用KHz表示。我們只介紹采用頻譜分析儀的相對頻率測量方法。
(1)此種測量方法的測量方框圖與測量絕對頻率時一致。
(2)調(diào)諧頻譜分析儀，找出被測圖像載波頻率。
(3)啟動頻譜分析儀測量相對頻率的功能，儀器會自動顯示出精確的圖像/伴音載頻差。
(4)根據(jù)定義計算其偏差，（F2-F1）-6500kHz
(5)改變頻道，重復(fù)以上操作，300MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測6個頻道，450MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測7個頻道，550MHz系統(tǒng)至少應(yīng)檢測8個頻道。
2.2.3 用頻譜分析儀測量載波頻率應(yīng)注意的一些問題
1、關(guān)于絕對頻率測量和相對頻率測量
圖像載波設(shè)置在絕對頻率，伴音載波是相對于有關(guān)圖像載波進行設(shè)置的，因此，圖像載波測量的是絕對頻率，伴音載波測量的是相對頻率。測量相對頻率的方法有兩種，一種是直接采用頻譜分析儀的相對頻率測量功能，由頻標直接讀出相對頻率的值，另一種是分別測量兩個絕對頻率值，然后再相減。
2、關(guān)于頻率測量的精度
同測量載波電平類似，測量載波頻率的精度也取決于測量方法和頻譜分析儀的精度。
2.3 載波噪聲比（C/N）測量 (觀看演示）
根據(jù)不同的測量儀器，載噪比的測量可采取兩種方法，一種是信號電平表法，一種是頻譜分析儀法，下面詳細介紹這兩種方法。
2.3.1 信號電平表法
1、測量步驟
(1)測量方框圖見圖10-5所示：
(2)接上射頻信號源，并將射頻信號源置于被測頻道圖像載波頻率，調(diào)整其輸出，使被測系統(tǒng)輸出口獲得規(guī)定的工作電平。
(3)調(diào)諧信號電平表到某一測試信號頻率，同時調(diào)可變衰減器，使電平表有一便于讀的數(shù)R，衰減器的值記為a1,a1值比被測載噪比（估計值）大一些。
(4)去掉射頻信號源，用屏蔽的終端電阻代替，減小衰減器的衰減量，使電平表獲得一讀數(shù)R，衰減器的值記為a2。如果采用信號控制方式AGC，則不能斷掉射頻信號源，測試要求在系統(tǒng)輸入信號的最大電平和最小電平處進行，同時在頻道內(nèi)重新調(diào)諧信號電平表，使其讀數(shù)僅反映隨機噪聲。
(5)載噪比（C/N）用分貝可表示為：C/N=a1-a2-Cm-Cb
其中電平修正系數(shù)Cm:如果使用平均值測量，而用有效值校準，應(yīng)取Cm=1dB,如果用峰值讀數(shù)的信號電平表，應(yīng)使用一個適合該儀表的修正系數(shù)Cm。
帶寬修正系數(shù)Cb: 該修正系數(shù)用信號電平表的噪聲帶寬（Bm）和其相應(yīng)制式的噪聲帶寬（Btv）的分貝差來估算，Cb=10lg(Btv/Bm),式中Btv=5.75MHz。
信號電平表的噪聲帶寬Bm需要測定，具體方法是首先找到一個良好匹配的、已知其帶寬Bg（通常為1MHz）和有效值輸出電壓Vg的噪聲源，將信號電平表和噪聲源連接起來，并調(diào)諧到被測頻率，測出有效值電壓Vm，并利用公式(Bm/Bg)=(Vm/Vg)2求出Bm,式中Bm 、Bg的單位為MHz,Vm、Vg的單位為μV。
2、測量過程應(yīng)注意的問題：
(1)信號電平表的頻率范圍應(yīng)寬于被測射頻信號源的頻率范圍；
(2)可變衰減器的量程比預(yù)計的載噪比更大；
(3)如果信號電平表的頻率選擇性不夠，需降低互調(diào)信號電平對測量結(jié)果的影響，應(yīng)插入一個頻響平坦、回波損耗大于20dB的帶通濾波器；
(4)如果信號電平表的靈敏度不足以測噪波，應(yīng)在系統(tǒng)輸出端增加一阻抗匹配、頻響平坦的前置放大器。
2.3.2 頻譜分析儀法
1、測量步驟：
(1)測量方框圖見圖10-6所示：
(2)在頻譜分析儀上找到被測的圖像載波，置于屏幕中心
(3)調(diào)整頻譜分析儀處于測量圖像載波電平的狀態(tài)（見載波電平測量部分）
(4)微調(diào)頻譜分析儀，使圖像載波位于顯示屏的中心
(5)調(diào)整頻譜分析儀的參考電平，使圖像載波峰值與頻譜分析儀的參考電平重合，此時的參考電平，即為圖像載波電平值，記為A。
(6)測量噪聲時，調(diào)整頻譜分析儀處于如下狀態(tài)：
中頻分辨率帶寬：30KHz（寬帶也可以用）
視頻濾波器帶寬：100Hz（不能大于300Hz）
對數(shù)標度：10dB/div
掃頻寬度：1MHz/div
掃描時間：自動
(7)必要時，可重新調(diào)諧圖像載波頻率，使信號位于中心。
(8)調(diào)整頻譜分析儀，使被測的噪聲位于顯示屏的中央，即移動載波向左2—3MHz，測到的噪聲電平記為B，于是，(C/N)未修正=A-B
當有視頻調(diào)制使得在規(guī)定的帶寬范圍內(nèi)分不清噪聲時，應(yīng)去掉視頻調(diào)制或者在頻道的邊緣測量。
2、需要說明的幾個問題：
(1)在頻道內(nèi)測量，應(yīng)去掉被測頻道上的調(diào)制信號。
(2)測量的噪聲應(yīng)是一個特定頻率范圍內(nèi)的功率。
測量標準中規(guī)定，C/N要求被測噪聲使用5.75MHz中頻噪聲等效帶寬，噪聲功率密度的單位是dBmv/5.75MHz。
(3)頻譜分析儀所顯示的噪聲電平取決于分辨帶寬，需進行修正。 噪聲電平的檢測及顯示依賴于所使用的分辨帶寬，帶寬越寬，所顯示的噪聲越大。這是因為等效噪聲由輸入噪聲電平和分辨帶寬濾波器的形狀共同決定的。反映等效噪聲與分辨帶寬關(guān)系的經(jīng)驗法則非常簡單，分辨帶寬每提高10倍，噪聲功率增加10dB。
(4)用取樣檢測方式測量噪聲，用峰值檢測方式測量載波電平。由于對噪聲的測量不是峰值測量，而是測量一個平均功率密度，因而對于每個頻率點，必須將每一頻率點內(nèi)整個幅度范圍的隨機抽樣值進行平均，檢測器對噪聲進行隨機取樣的這種檢測模式被稱為取樣檢測。
(5)使用預(yù)置放大器改進頻譜分析儀的C /N測量能力，用預(yù)置放大器的噪聲系數(shù)修正C/N 。 頻譜分析儀自身會產(chǎn)生一定電平的噪聲，我們可以用斷開法測試來比較輸入噪聲和頻譜分析儀內(nèi)部的噪聲。
所謂斷開法，就是斷開輸入信號，看分析儀的噪聲電平。如果噪聲電平跌落10dB，進行噪聲功率測量時無需考慮內(nèi)部噪聲的修正系數(shù)，如果小于10dB，但大于1dB,分析儀能進行噪聲測量，但需進行幅度修正，才能精確測量噪聲的跌落，具體修正值由生產(chǎn)頻譜分析儀的廠家決定。
如果小于1dB時，必須改進分析儀的測量能力，這時一般加預(yù)置放大器，它的任務(wù)是提高信號和系統(tǒng)的噪聲，也就是說，使分析儀觀察到的系統(tǒng)噪聲能高出儀器自身噪聲1dB以上。如果預(yù)放的噪聲系數(shù)太高，分析儀測的就是預(yù)放的噪聲而非系統(tǒng)噪聲，即系統(tǒng)噪聲就被淹沒了。如果增益太高，分析儀會過載，由此產(chǎn)生的信號壓縮會使C/N變得不準確，因此對放大器的噪聲系數(shù)和增益需權(quán)衡，建議選用噪聲系數(shù)不大于10dB，增益為20—30dB的預(yù)放。
預(yù)放的噪聲系數(shù)由廠家給出，增益可以自己測量，測出結(jié)果后，C/N要加上預(yù)放的噪聲系數(shù)進行修正。
(6)其他修正 ：在測量結(jié)束后，我們要進行另外兩個修正，一個是對中頻濾波器的實際形狀作噪聲電平的修正，另一個是對分析儀的對數(shù)放大器和檢測器作調(diào)整性地修正。
具有高斯形狀分辨帶寬的分析儀有0.5dB的濾波形狀修正值，測量的噪聲功率電平要扣除它。不要把它與5.75MHz帶寬修正相混淆，5.75MHz帶寬修正只是一個統(tǒng)一到標準測量協(xié)議的數(shù)學(xué)歸一化問題，噪聲等效功率帶寬（NEPBW）是依賴分析濾波器形狀的一個誤差校正。
頻譜分析儀是一個顯示結(jié)果為對數(shù)坐標的電壓表，測得的電壓被換算成對數(shù)值，這樣在同一屏上顯示的信號和噪聲功率幅度范圍便會很寬，然而在大多數(shù)分析儀中用這種方法測量噪聲很難精確到2.5dB以下，這2.5dB包括由高斯噪聲分布即通常所說的瑞利包絡(luò)檢測產(chǎn)生的1.05dB和電壓轉(zhuǎn)換成對數(shù)值帶來的1.45dB，它是由對數(shù)放大器和檢測器產(chǎn)生的，因此，必須進行修正，廠家都提供了修正系數(shù)。既然對數(shù)檢測電路壓縮了噪聲，使讀數(shù)低于實際值，因此要把修正加到讀數(shù)
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