频谱仪的扫描速度问题

频谱仪的扫描速度问题 用频谱仪对电信号进行测量时，为了减少测量误差，我们往往要根据所要测量的信号特点来设定仪器的分辨率带宽、视频带宽和扫描速度（或时间），这几项仪器参数设定是频谱仪使用中的三大基本设定。分辨带宽和视频带宽问题在上面的文章以有阐述，这里我主要讲述一下扫描速度问题。 通常在测量时我们都希望仪器能以zui快的速度显示相关测量的结果，那么我们是否可将扫描速度设得任意快呢？回答是否定的，我们知道任何电子电路都有不同的工作带宽，不同的带宽电路对信号的响应时间是不同的，通常带宽较宽的电路的响应时间比带宽较窄的电路的响应时间快。如果扫描速度过快，则电路来不及响应而产生显示误差。在使用频谱仪进行信号测量时，我们常常设置不同的分辨带宽，因此仪器的扫描速度也应该进行相应的设置，这样才能减少仪器的显示误差。对于使用频谱仪的用户来说，为了使测量处于*状态，理解扫描速度的限制虽然很有必要，但大多数频谱仪能自动选择扫描时间，只要用户选择自动档就能避免出现测量失误。例如HP8591频谱仪，只要我们按下面板上的AUTO COUPLE（自动关联）键，仪器就能将分辨带宽、视频带宽和扫描速度这三大测量参数进行自动关联设置，当要进行手动设置时，相关参数的左边会有一个“#”标志，表示该参数是手动设置的，如我们用手动设置分辨带宽为100KHZ，那么HP8591将显示：#RES BW 100KHZ。（HP8591面板结构图）思维搞 http://gzdzw.51.net/img/8591.gif 1.2 有线电视分析仪面板简介 有线电视分析仪面板可分为几大部分： 1、液晶显示屏： 面板的左上方是液晶显示屏，用来显示测量的频谱、图形及数值结果。屏的右边是6个上下排列的菜单键，根据不同的测量内容，菜单键所起的作用也大不相同。 2、输入、输出口： 液晶显示屏下方的长方形孔是用来插卡的，测量软件存储在卡中，分析仪能够从卡中读入软件。下边TV IN口是分析仪装入107软件后，测量视频指标时信号的输入口；CAL OUT口是分析仪进行校准时，自检信号输出口，zui右边INPUT口是被测射频信号输入口。 3、电源开关和一些功能旋纽： 分析仪左下方的LINE键是分析仪电源开关；VOL INTEN旋纽是屏幕所显示的电视信号音量、亮度调节旋纽。 4、重要功能键： 在液晶显示屏的右边从上至下依次排列着三个重要功能键，分别是FREQUENCY（频率）、SPAN（扫频）和AMPLITUDE（振幅）三个键，它们在测量过程中起着非常重要的作用。 5、窗口显示（WINDOWS）功能控制键： 在三个重要功能键的下方是有关窗口显示的功能键，有ON（打开）、NEXT（下一屏）及ZOOM（缩放）三个键，在三个键下面有一个微调旋纽和两个步进键。 6、仪器状态（INSTRUMENT STATE）控制键： 在分析仪的右上方是控制仪器状态的功能键，主要包括PRESET（清零）、CONFIG（配置）、CAL（校正）、AUX CTRL（辅助控制）、COPY（拷贝）、MODE（模式）、SAVE（存储）、RECALL（调用）、MEAS/USER（测量/用户自定义）、SGL SWP（信号扫描）等功能键。 7、光标（MARKER）控制键： 在仪器状态控制键的左下方是光标控制键，主要包括MKR（光标）、MKR—>（光标移动）、MKR FCTN（光标功能）、PEAK SEARCH（峰值搜索）等功能键。 8、控制（CONTROL）部分： 在仪器状态控制键的右下方是有关测量控制部分的功能键，主要包括SWEEP（扫描）、BW（带宽）、TRIG（触发）、AUTO COUPLE（自动耦合）、TRACE（跟踪）、DISPLAY（显示）等功能键。 9、数字（DATA）键： 在分析仪的右下方是有关数据输入的键，主要包括十个数字键、一个小数点、四个单位键以及一个BKSP（回退）键和一个ENTER（回车）键，其中BKSP也是负号键，ENTER也是单位键。 1.1.3 有线电视分析仪的使用 1、有线电视测量前的调整和准备工作 在进行有线电视测量前，要对分析仪进行一些检查和准备工作，做好这些工作是准确测量的前提和基础。具体步骤如下： （1） 安装有线电视测量软件HP85721A HP8591C的基本功能是一个频谱分析仪的功能，只有安装上有线电视测量软件HP85721A后，才能作为有线电视分析仪使用。在有线电视分析仪HP8591C中安装这个软件的大体步骤如下： （a） 打开分析仪电源。 （b） 将装有软件HP85721A的卡按箭头方向插入液晶显示屏下方的槽中。 （c） 清除分析仪存储器中的信息。 （d） 调用卡中文件。 （2） 有线电视分析仪HP8591C的校准 初次使用有线电视分析仪或使用了一段时间（三个月至半年）以后，需要对仪器进行校准，只有这样才能保证测量的准确性。在校准之前，仪器要先预热半小时（每次测量前都需预热半小时）。具体校准步骤如下： （a） 用一根电缆将仪器下方的CAL OUT输出口和INPUT输入口相连。 （b） 按下面板右上方的CAL键，在随后显示屏上出现的菜单中，按下*行CAL FREQ&TD所对应的软键，经过10分钟，即可完成对频率和幅度的校准。 （c） 在上面步骤出现的菜单中，按下第五行CAL STORE所对应的软键，即可存储已校正的结果，标志着校正程序结束，随后即可以进行测量。 （3） 连接进行非干扰性测量的电缆。将仪器背面左上方的两个接口TV TRIG OUT（电视触发输出）与GATE TRIG IN（选通触发输入）用一根短BNC电缆连接起来 2、用频谱分析仪功能测量指标 使用频谱分析仪测量系统指标，一般只需将频谱分析仪与系统直接相连，然后按照指标的测量方法操作（具体方法在以后的指标测量中介绍），在测量过程中，特别需要注意以下一些问题。 （1） 信号输入大小的调节 频谱分析仪的输入如果过高，分析仪将使它产生非线性失真，测试出的结果则由于失真产生误差；如果信号电平过低，信号可能被分析仪的底噪声所掩盖，无法正确测量信号，这两种情况都会减小测量的动态范围。因此，使用前要十分清楚地了解信号的输入范围，正确选择输入衰减。 射频信号输入时，还应注意电缆特性阻抗与仪器输入阻抗匹配，否则信号不匹配则会引起衰减，造成测量误差。在有线电视系统中，电缆特性阻抗一般为75Ω，分析仪输入阻抗一般可以在50Ω和75Ω之间选择，所以在测量时要正确选择分析仪的输入阻抗，减小测量误差。 （2） 分辨带宽的选择 在频谱分析仪中，频率分辨力是一个非常重要的概念，它是由中频滤波器的带宽决定的，这个带宽决定了仪器的分辨带宽BWRES，如果滤波器的带宽是100Hz，那么谱线频率就有100Hz的不定性。若在一个滤波器的带宽频率范围内出现了两条谱线，则不可能检出这两条谱线是不同的频率分量，但是将测出它在频率范围内的能量而不考虑多少谱线产生这一能量，因此，对于两条紧密相关的谱线，其分辨力取决于滤波器的宽度。 在实际测量过程中，应该正确选择频率分辨带宽的大小，既不能把不需要的信号混合到测量信号中，也不能把需要的信号排除在外。 （3） 信号检波器的选择 频谱分析仪中的信号检波器有峰值检波和取样检波等类型，峰值检波是zui常用的类型。中频滤波器的输出接到检波器上，检波器产生与中频级输出的交流信号电平成正比的直流电平。我们可以根据信号测量指标的不同，选用不同的检波方式，如测量信号电平时采用峰值检波，测量噪声时采用取样检波。 （4） 垂直刻度的选择 在频谱分析仪中，由于信号电平大幅度变化，一般采用对数刻度，而在检波器之前有一个对数放大器，对数放大器按照对数函数来压缩信号电平，即对于输入电平幅度V，输出电压幅度为lgV，这样大大地减小了由检测器所检测的信号电平变化，同时向用户提供了校准成单位为分贝的对数垂直刻度。另外也可以根据信号的不同选择线性垂直刻度，它所表示的信号范围较小。 （5） 视频滤波器带宽的选择 视频滤波器是一个低通滤波器，它可以减小检波器输出的噪声变化，揭示一些已被掩盖且接近本底噪声的信号，如果噪声是待测量，则视频滤波器还有助于稳定测量。 采用宽带视频滤波器时，噪声的波动较大；采用窄带视频滤波器时，波动显著减小，两者噪声平均值一样，只是噪声的波动不同。因此，我们可以根据测试信号的类型选择视频滤波器的带宽，例如当测试信号仅为噪声信号时，窄带视频滤波器可以平滑这些噪声信号的波动，如果选择宽带视频滤波器，则由于噪声的影响，测量将有所变化。 （6） 扫描速度的选择 理论上，信号应无限慢扫描。实践中，只要能允许某一小误差，信号便能以有限速度进行扫描，若这个误差比分析仪的其它误差小，则不会由扫描带来不良影响。 对于使用频谱分析仪的用户来说，为了使测量处于*状态，理解扫描速度的限制虽然很有必要，但大多数频谱分析仪能自动选择扫描时间，只要用户选择自动档，就能避免出现测量失误。 3、有线电视测量功能的使用 在装入有线电视测量软件HP85721A后，可以对有线电视系统的各项指标进行自动测量，多数指标仅需按一键，即可读出测量结果，它的使用主要分成以下几大步骤。 （1）测量系统的初始化设置 在对有线电视系统进行正式测量前，需要对一些测量方式、测量项目进行初始化设置，主要设置的项目有输入频道的方式、电视的制式、电平的单位、输入阻抗、差拍位置、噪声带宽等。具体设置方法见下： （a） 进入初始化设置状态： （b） 确定调谐配置:这个过程主要是选择输入频道的方式，即是输入频道号还是输入载波频率，同时选择输入信号的制式和幅度单位。 （c） 确定差拍位置:这个过程主要确定测试CSO和CTB时的频率点。 （d） 设置噪声带宽及噪声测试点 HP8591C对噪声的测量是先测量频道内某一频率点附近300kHz带宽内的噪声电平，再根据噪声带宽换算出整个频道内的噪声电平，故测量时需要确定噪声带宽和测试频率点。一般噪声带宽设为5.75MHz，测量噪声的频率点设为载波频率左边1.25MHz处。 （2） 频道测量 频道测量是对单个频道的各项指标进行测量。从前述的菜单中选择CHANNEL MEAS所对应的软键，即进入单个频道的测量状态,它共有三张主菜单。单个频道各项指标的具体测量方法如下： （a） 频道的选择:进入相应的菜单，输入所要测量的频道号或图象载波频率。 （b） 图像载波电平和频率的测量:被测频道选择后，在*张主菜单中按下CARRIER LV & FRQ所对应的软键，屏幕上就会显示该频道频谱曲线、图像载波电平和图像、伴音载波电平差。这时若按菜单中第三行FREQ ON OFF对应的软键，使ON加上下划线，屏幕上还显示图像载波频率和伴音、图像载波频率差。 当需要测量被加扰频道时，应在选择CARRIER LV & FRQ后，按下SCRAMBLD YES NO所对应的软键，使YES加上下划线。 当输入信号比较弱时，可以打开分析仪内部的放大器。 （c） 载噪比C/N的测量:在测量载噪比时，一般要求被测信号是未被调制的信号，因而应在测量时关掉调制信号，但为了不影响用户的正常收视，也有一种不关调制信号的测量方法，即测试两个频道交点的噪声值。具体方法是，按下第二张主菜单中的*行CARRIER/NOISE所对应的软键，即可进行载噪比的测量。 （d） 载波交流声比的测量:在第二张主菜单中选择第二行HUM所对应的软键，并关掉载波的调制信号即可进行载波交流声比的测量。按MORE INFO对应的软键可以得到更详细的信息。 （e） 交调比的测量:在第二张主菜单中选择第三行CROSS MOD所对应的软键，关掉调制后，即可在屏幕上显示交调比的测量结果。 （f） CSO和CTB的测量:一般在CSO和CTB的测量中应关掉载波信号，但在HP8591C中可以像测载噪比时一样，通过打开时间闸门（GATE ON），选择静止线来测CSO。但因为CTB主要集中在图像载波附近，故在测量CTB时一定要从前端关掉待测频道的载波。CSO和CTB的具体测量步骤如下。在第二张主菜单中按第四行CSO/CTB对应的软键，输入所选定的静止线行数后,按面板上的ENTER键，并按菜单中FLD BOTH EVEN ODD对应的软键，使BOTH加下划线，再按CONTINUE对应的软键，即可显示屏幕上光标所在频率点的CSO或CTB，利用面板上的旋钮移动光标，按NEXT BEAT对应的软键，即可测出其它频率点上的CSO或CTB。在测量图像载频处的CTB时，一定要先关掉本频道的图像载频。 （g） 视频调制度的测量：按下第二张主菜单中的第五行DEPTH MOD所对应的软键，即可在屏幕下方显示出视频调制度。若按菜单中TV LINE对应的软键，并输入欲测电视线数，按MORE INFO对应的软键，即可测出任一电视线的调制度。 （h） 系统内幅频特性的测量 ：对系统内幅频特性的测量，首先应对前端输出的信号进行测量，把结果存储在仪器之中，再到系统点进行同样的测量，比较两次测量的结果即得出有线电视传输系统本身的幅频特性。 （i） 频道内幅频特性的测量 ：对频道内幅频特性的测量需要有测试信号发生器发出的测试信号，但也可以用待测频道内包含的测试信号，具体测试步骤如下。 在第三张主菜单中按第二行IN—CHNL RSP对应的软键后出现新的菜单，按第二行VITS TEST对应的软键，又出现新的菜单，按第五行Select Test Sig后选择MULTI—BURST或SINX/X后，按Prev Menu对应的软键，回到前一张菜单，按*行SELECT LINE对应的软键，并用数字键输入测试信号线数（仪器缺省值为19线），输入结束后按面板上ENTER键，然后按第二行FIELD BOTH EVEN对应的软键，再按zui后一行CONTINUE对应的软键，将出现新的菜单。按MAKER1、MARKER2对应的软键，使两个光标分别置于波峰和波谷，即可得到测量结果。再按MORE INFO对应的软键，即可显示更详细的信息。 （j） 微分增益和微分相位的测量 ：按下第三张菜单中第三行DIF GAIN DIF PHAZ所对应的软键，然后选择测试行，即可进行测量。 （k） 色亮时延差的测量 ： 按下第三张菜单中的第四行CLDI对应的软键后，然后选择测试行，即可进行测量。 （3） 系统测量 HP8591C还可以进行系统各项指标的自动测量，首先由测试人员在仪器内输入事先编制好测试计划（在仪器中可以存储五个测试计划），自动对图像、伴音电平，图像、伴音频率，调制度、CSO、载噪比、载波交流声比、微分增益、微分相位、色度——亮度时延差，频道内幅频特性等指标进行定期测量，并自动打印出包括测试时间、测试地点、测试温度、测试结果在内的测试报告，供技术人员作进一步分析 1.2.1 VM700A视频测量仪的基本功能 VM700A是一种全功能的视频监视和视频测量的仪器，它主要通过选用不同的“选件”来达到不同的测量目的。 1、选件11 这是基本的测试软件，主要用于PAL制复合视频指标的测量。 2、选件21 这个选件主要用于测量摄像机的各种性能指标，同时也能测量氧化铅管和CCD摄像管的各种性能指标。它可以自动对摄像机性能作总体预测试，也可以对不同的摄像机进行自动比较。当它工作于“相对于基准”的工作方式时，可使摄像机之间的匹配调整简单、快捷。它有4个测试键和5个附加测试。 （1） 4个测试健 a.色还原 :色还原测量主要用来评价摄像还原色彩的能力。在摄像机被调整时，测量仪可以连续监视其输出，交替显示该机的原始状态和正在调整状态。 b.CCD缺陷:CCD缺陷的测量一般采用图形显示法，在测量仪中，判断缺陷的阈值电平可以调节，以便改变测试条件，满足不同的应用场合。 c.固定斑纹杂波（FPN）:固定斑纹杂波测量主要是为了了解与CCD像素有关的持续电流变化的特性。 d.频率响应和频谱混叠:频率响应的测量主要是确定幅度与频率之间的函数关系。频谱混叠量化是指CCD图象在采样过程中出现的一种现象。测量时一般采用多脉冲卡作混叠测试的信号源 （2） 5个附加测试 a.细节:测试行和场的细节，并且给出相应的波形。 b.伽玛:伽玛测量主要用于测量摄像机的光输入与电输出之间的传输特性，该输出特性用曲线绘出，测试卡可以用线性灰度等级卡或者指数灰度等级卡。 c.画面失真和重合度 d.底色失真:底色失真可以从二个方面进行测量，一是行底色失真，另一个是场底色失真。测量仪可以同时显示行和场的底色失真波形。 e.场拖尾:场拖尾主要是用来测量CCD摄像机在输入图像有过大光通量时的处理能力。 3、选件30 这个选件提供了全部的分析模拟分量视频参数的测量手段，可以分析测试模拟分量视频信号的各种波形和参数。包括以下部分。 （1）“蝴蝶结”测量 （2）“闪电”测量 （3）“并列”显示 （4）“重叠”测量 （5）“矢量显示” （6）“彩条测试” （7）“K系数”测量和显示 （8）“多波群” （9）“亮度非线性” （10）“通道延迟” （11）“电平表” （12）“杂波” 1.2.2 VM700A视频测量仪的基本测量方法 VM700A视频测量仪共有五种基本的测量方式。 1、自动（Auto）方式 VM700A的自动方式可以进行标准的视频测量。 2、手动测量（measure）方式这种方式下，屏幕上有若干个方框菜单，可供选择进行手动测量。 3、图象（picture）方式这种方式下，屏幕上会出现所选方框测量内容（信号）的单色图象，如果想观察彩条的话，必须将亮线移至正程有彩条的部分。 4、矢量（vector）方式这种方式下，屏幕上会自动出现矢量示波器的电子度盘，同时有所选行的彩条矢量图。 5、波形（waaveform）方式这种方式下，可显示信号波形，垂直、水平标线将同时出现。 1.3 DVB-C QAM分析仪 DVB-C QAM分析仪主要用来对DVB-C系统的各项传输指标进行测量。下面以HP 8594Q DVB-C QAM分析仪为例来简要介绍此类仪器的功能和使用方法。由于HP 8594Q DVB-C QAM分析仪面板上的各个功能键和HP 8591C有线电视分析仪的功能键*一样，该仪器在前面的章节已经做了介绍，这里我们重点介绍DVB-C测试软件。它包括两大部分，即系统的配置部分和测试部分。 1.3.1系统配置在测量前我们需要对测量系统进行配置。Setup菜单的作用就是完成对DVB-C系统测量的配置。Setup菜单包括以下子菜单：Channel Tuning、Analyzer Setup、Demod Setup、FEC Setup、DEFAULT SETUP。每个菜单都代表了一定的功能，下面我们对这些菜单的功能作一简单介绍。 1、Channel Tuning菜单:菜单Channel Tuning用来设置被测频道的参数，主要是完成被测频道的选择和频率设置功能。如定义整个测量信道的中心频率,定义被测频道的中心频率，定义被测频道的带宽等。 2、Analyzer Setup菜单:Analyzer Setup菜单主要是完成分析仪输入信号的设置、前置放大器和功率测试单位的设置。输入信号的设置包括单/多频道的选择、外置滤波器或衰减器的补偿以及为了测量射频信号输入功率而进行的设置等。前置放大器的设置包括内置/外置放大器的选择、放大增益的设置、外置放大器噪声系数的设置。功率的测量结果可以设置用dBm、dBmV和dBuV三种单位中的一种来显示。 3、Demod Setup菜单:Demod Setup菜单主要进行数字解调参数的设置，如符号率设置、IQ偏移量设置、显示方式设置和调制精度越界警告设置等。 4、FEC Setup菜单:菜单FEC Setup主要完成前向纠错参数的设置，包括设置数据包的大小、IQ星座图的倒置、以及数据输出等参数。数据输出设置主要选择是否从分析仪后面的串行口或并行口输出解出的MPEG-2码流，选择串行口以188字节或204字节的格式输出数据包， 1.3.2 系统功能介绍完成了系统测试前的基本配置后，就可以开始进行测量了。下面我们结合该分析仪的菜单介绍系统的功能。 1、CHANNEL SELECT菜单:该菜单用来选择被测频道。 2、CHAN BW SELECT菜单:该菜单用来设置扫频带宽，即屏幕显示的频率宽度。选好中心频率和扫频带宽后，就可以对所选择的频道进行测量了。 3、Avg Pwr & Sym Rate菜单:菜单Avg Pwr & Sym Rate的功能主要是用来测量被测频道的平均功率和符号率。 4、IQ Constln菜单:菜单IQ Constln的功能是测量IQ分量，并将结果显示为IQ星座图。 5、 Modulatn Accuracy菜单:菜单Modulatn Accuracy的功能是用来测量调制度。 6、 Adj Chan Power菜单:菜单Adj Chan Power的功能是完成邻频功率的测量。它可以选择功率是以功率还是以相对功率（对中心频道）来显示。 7、SER，C/N Margin菜单:菜单SER，C/N Margin的功能是测量被测频道的误码率、载噪比和频道余量。 8、Channel Response菜单:菜单Channel Response的功能是用来测量内部可调均衡器的冲激响应和频道的频率响应。 9、 Phase Response菜单:菜单Phase Response的功能是用来测量信道的相位响应特性和群时延特性。 10、Reed-Sol Errors菜单:菜单Reed-Sol Errors的功能是测量RS码的误码率和误数据包率。 11、Prbs/Pkt Bit Errs菜单:菜单Prbs/Pkt Bit Errs的功能是测量用二进制伪随机序列打包的误码率。 12、Pid Stats菜单:菜单Pid Stats的功能是查看PID、传输误码指示（TEI）以及数据速率的柱状图。该测量仪的核心部分在测量软件。我们对它的软件熟悉以后，就能为后面的测量打下了重要的基础。 13、 设置轨迹信息:在Instrument Configuration界面上，从page index 菜单中选择default trace info选项，这时屏幕上将显示出5项标签和相应的备注。你可以将光标移动到相应的地方，然后进行更改。更改完以后，选择save键保存改动。 14、 重新设置折射率:由于各个厂家生产的各种型号光纤具有不同的折射率，所以每次测量前都要对OTDR设定不同的折射率，这样才能够得到更的测量结果。 15、 利用OTDR进行手动测量:如果对于光纤链路的各项参数和指标已有一个基本的了解，而要求进行测量时，您可以自己亲自手动来设定各项参数。进行手动测量时，要先设定测量的范围。选择设定等操作结束后，同样要用save保存设定，然后再退出。 16、 利用OTDR进行自动测量:使用OTDR的方便之处在于它可以进行自动的测量设置并进行自动的测量。在菜单中选择settings进入到auto选项。按下确定键后，则可以进行自动设置。处于自动测量设置状态的OTDR在range 和pulse width选项的默认值均为auto;同时‘autoscan’选项也被选入。按下run键后，测量开始；按下stop键，测量结束。OTDR将自动选择适合于所测光纤的各种设置。 1.4 光时域反射计（OTDR） （观看演示） 1.4.1光时域反射计的功能 光时域反射计OTDR（Optical Time Domain Reflectometer）又叫光线分析仪，是测试光纤传输特性的仪器。此仪器主要用于测试整个光纤链路的衰减并提供与长度有关的数据，具体功能为测量光纤链路上任何位置的光传输特性（如因光纤的长度、光纤链路的损耗、光线链路中熔接、连接器、弯曲等形成的缺陷等）。OTDR可以测试光纤的长度、各点的光功率、光的损耗、故障点的位置等。由于它所具有无破坏性、单端测量、灵活方便及直观快速的优点使其成为光纤生产与光通信的施工、维护中*的仪器。 1.4.2 光时域反射计OTDR的使用 1、 连接光纤 首先将光纤连接器接口从面板上拆除下来，用镜头纸沾少许酒精（为异炳基酒精）轻轻擦拭连接器的表面和衬套。再用新的干燥的清洁纸擦拭，直到它们干净为止。然后把要求的光连接接口（根据各种相对应的光纤型号）接到光输出端。zui后把光纤连接到接口上，并开启仪器。 2、 选择参数对OTDR进行配置 在接通OTDR后，您可能会处于三个屏幕中的一个： 如果处于应用屏幕，则应向右移动光标到Instrument Config,并按下SELECT键。 如果处于轻松模式或OTDR模式，按SELECT键进入弹出式菜单。如果右上选项为‘配置’，则处于OTDR模式状态，选择CONFIG然后从此刻出现的子菜单中，选择Instrument Config；如果右上菜单选项为PRINT，则处于轻松模式状态，从弹出式菜单中选择Close,就可以进入了应用模式。 否则就处于光纤断裂定位器或源模式状态，移动光标到Close并按下Select键，就进入了应用模式。 进入标题为Instrument Configuration 和General Parameters设置窗口，可以对各项特性、语言、时间、文本等进行设置。注意在设置日期时，应按照欧洲的格式：dd/mm,例如：10月20日应为20/10。在选定好每一项配置后，都要将光标移动到save处，并按select键进行保存 2 频谱分析仪法 （观看演示） 1、测量步骤： （1）测量方框图见图10-1 （2）设置频谱分析仪的分辨带宽和图像带宽，调谐频谱分析仪，找出被测图像载波信号，记录电平读数，同时还应记录环境温度和测量时间； （3）重新调谐频谱分析仪，逐个找出被测图像载波信号，并记录其图像载波电平读数； （4）以同样方法测量伴音载波电平； （5） 所有频道测定以后，整理分析测量数据，可以得出以下性能参数测量结果，即系统输出口电平、任意频道间电平差、相邻频道间电平差、图像/伴音电平比。 2、测量中应注意的问题： （1） 正确设置频谱分析仪中分辨带宽和图像带宽 正确设置频谱分析仪的分辨带宽和图像带宽，能zui大限度地减小测量误差。 在图像载波电平的测量中，正确设置仪器的分辨带宽和图像带宽主要从以下几个方面考虑，一方面确定频谱分析仪的中频滤波器是否对充分响应输入信号有足够的带宽，正确的测试方法是展宽滤波器，当在屏幕上观察到信号载波幅度不再增长时，表明中频滤波器对充分响应输入信号有足够的带宽。 另一方面，要把相邻伴音载波的能量滤掉，否则测量的图像载波峰值偏大。 此外，还需要考虑视频滤波器的带宽（图像带宽）和分辨带宽（取决中频滤波器）的关系。视频滤波器是一个低通滤波器，检波后的噪声可以通过窄带视频滤波器来平滑，减小噪声波动，揭示一些已被掩盖且接近本底噪声的信号，但不能降低噪声的平均电平。 （2） 关于信号输入过载 通常情况，产生大的幅度测量误差zui多的原因往往是过载。所谓过载是指当仪器输入信号过高时，产生了测试过程中的非线性失真。具体地说就是频谱分析仪不能正确地显示幅度。 我们在新的环境下测量信号电平以前，先测试一下频谱分析仪的过载情况。 （3）图像载波电平测量的精度问题 图像载波电平的测量精度主要由所使用的测试步骤和测量仪器的精度决定。 测量仪器的精度随着时间和周围环境温度的变化而变化，因此，我们要对测试仪器进行周期性校准，一般来说，半年或周围环境温度变化超过50C时，应对仪器进行校准。 图像载波电平的测试方法也影响着其测试精度，其中一个zui重要的方法是，测试时应将载波电平峰值调到分析仪参考电平处，因为这时的测试精度只取决于参考电平的精度。如果没有将载波电平峰值调到分析仪参考电平处，则其测试精度不仅取决于参考电平的精度，还必须考虑显示刻度的精度，使得测量的精度相对下降。 （4） 相邻图像载波幅度的测量精度 相邻图像载波幅度的测量可以采用两种方法，一种是值测量方法，即分别测量两个载波电平的值，其精度取决于参考电平精度；另一种方法是相对电平测量方法，将高电平信号置于参考电平处，测量低电平信号与高电平信号的电平差值，对于这个差值，频谱分析仪可以自动测量，高电平信号的精度只取决于参考电平的精度，低电平信号的精度则不仅取决于参考电平的精度，还取决于两电平差值的精度，差值的精度实际上就是显示刻度的精度。有时，只需测量两种电平的差值，如测量图像和伴音载波电平差，这种情况下采用相对测量的方法比较好。 （5） 比较任一位置的载波电平 一般来说，载波电平的测量局限在较小范围，也就是一至两个频道的范围，如果要比较大范围（如系统频率范围的一端至另一端）的载波电平，则其测量过程要进行一些小小的变化。因为频谱分析仪自身有一定的频率响应。 （6） 频谱分析仪和有线电视系统的匹配 测量精度在很大程度上还取决于频谱分析仪和有线电视系统的匹配，有线电视系统的特性阻抗是75Ω，频谱分析仪的输入阻抗应在开机后选择75Ω，这样才能阻抗匹配，减少由于阻抗不匹配造成的损耗，保证测量的精度。 2.2 载波频率测量 有线电视系统对频率的测量主要是测量两个指标，一个是图像载波频率准确度的测量，另一个是图像/伴音载频间距偏差的测量。 2.2.1 图像载波频率准确度的测量 图像载波频率准确度是指图像载波频率测量值与图像载波频率标称值之差，单位是kHz。根据所使用仪器的不同，测量方法可分为频率计数器法和频谱分析仪法。 1、频率计数器法 （1）此种方法的测量方框图见图10-3所示 带通滤波器为被测频道的带通滤波器，它只让被测频道的图像载波信号和伴音载波信号通过。由于图像载波电平较伴音载波电平高十几个dB，因此，虽有伴音载波存在，但不会影响频率计数器测量图像载频的准确度。 （2）调整频率计数器测出被测频道图像载波频率。 （3）根据定义算出其准确度 （4）改变频道，重复以上操作,300MHz系统至少应检测6个频道，450MHz系统至少应检测7个频道，550MHz系统至少应检测8个频道。 频率计数器的功能是测量并显示单一频率的信号，因此，为了保证准确的读数，一般在计数器之前使用可调谐带通滤波器。当测量受调制的载波频率时，带通滤波器的通带必须足够窄,以便滤掉大部分的15KHz边带。另外，用频率计数器测量载波频率时，还要注意频率计数器的输入电平范围。 2、频谱分析仪法 （1）此种测量方法的测量方框图见图10-4所示 （2）调谐频谱分析仪，找出被测图像载波频率。 （3）启动频谱分析仪的跟踪测量信号频率的功能，仪器会自动显示出信号的频率。 （4）根据定义计算其准确度。 （5）改变频道，重复以上操作，300MHz系统至少应检测6个频道，450MHz系统至少应检测7个频道，550MHz系统至少应检测8个频道。 2.2.2 图像/伴音载频间距偏差的测量 图像/伴音载频间距偏差是指图像/伴音载频间距测量值与规定值6500kHz频率之差，用KHz表示。我们只介绍采用频谱分析仪的相对频率测量方法。 （1）此种测量方法的测量方框图与测量频率时一致。 （2）调谐频谱分析仪，找出被测图像载波频率。 （3）启动频谱分析仪测量相对频率的功能，仪器会自动显示出的图像/伴音载频差。 （4）根据定义计算其偏差，（F2-F1）-6500kHz （5）改变频道，重复以上操作，300MHz系统至少应检测6个频道，450MHz系统至少应检测7个频道，550MHz系统至少应检测8个频道。 2.2.3 用频谱分析仪测量载波频率应注意的一些问题 1、关于频率测量和相对频率测量 图像载波设置在频率，伴音载波是相对于有关图像载波进行设置的，因此，图像载波测量的是频率，伴音载波测量的是相对频率。测量相对频率的方法有两种，一种是直接采用频谱分析仪的相对频率测量功能，由频标直接读出相对频率的值，另一种是分别测量两个频率值，然后再相减。 2、关于频率测量的精度 同测量载波电平类似，测量载波频率的精度也取决于测量方法和频谱分析仪的精度。 2.3 载波噪声比（C/N）测量 （观看演示） 根据不同的测量仪器，载噪比的测量可采取两种方法，一种是信号电平表法，一种是频谱分析仪法，下面详细介绍这两种方法。 2.3.1 信号电平表法 1、测量步骤 （1）测量方框图见图10-5所示： （2）接上射频信号源，并将射频信号源置于被测频道图像载波频率，调整其输出，使被测系统输出口获得规定的工作电平。 （3）调谐信号电平表到某一测试信号频率，同时调可变衰减器，使电平表有一便于读的数R，衰减器的值记为a1,a1值比被测载噪比（估计值）大一些。 （4）去掉射频信号源，用屏蔽的终端电阻代替，减小衰减器的衰减量，使电平表获得一读数R，衰减器的值记为a2。如果采用信号控制方式AGC，则不能断掉射频信号源，测试要求在系统输入信号的zui大电平和zui小电平处进行，同时在频道内重新调谐信号电平表，使其读数仅反映随机噪声。 （5）载噪比（C/N）用分贝可表示为：C/N=a1-a2-Cm-Cb 其中电平修正系数Cm:如果使用平均值测量，而用有效值校准，应取Cm=1dB,如果用峰值读数的信号电平表，应使用一个适合该仪表的修正系数Cm。 带宽修正系数Cb: 该修正系数用信号电平表的噪声带宽（Bm）和其相应制式的噪声带宽（Btv）的分贝差来估算，Cb=10lg（Btv/Bm）,式中Btv=5.75MHz。 信号电平表的噪声带宽Bm需要测定，具体方法是首先找到一个良好匹配的、已知其带宽Bg（通常为1MHz）和有效值输出电压Vg的噪声源，将信号电平表和噪声源连接起来，并调谐到被测频率，测出有效值电压Vm，并利用公式（Bm/Bg）=（Vm/Vg）2求出Bm,式中Bm 、Bg的单位为MHz,Vm、Vg的单位为μV。 2、测量过程应注意的问题： （1）信号电平表的频率范围应宽于被测射频信号源的频率范围； （2）可变衰减器的量程比预计的载噪比更大； （3）如果信号电平表的频率选择性不够，需降低互调信号电平对测量结果的影响，应插入一个频响平坦、回波损耗大于20dB的带通滤波器； （4）如果信号电平表的灵敏度不足以测噪波，应在系统输出端增加一阻抗匹配、频响平坦的前置放大器。 2.3.2 频谱分析仪法 1、测量步骤： （1）测量方框图见图10-6所示： （2）在频谱分析仪上找到被测的图像载波，置于屏幕中心 （3）调整频谱分析仪处于测量图像载波电平的状态（见载波电平测量部分） （4）微调频谱分析仪，使图像载波位于显示屏的中心 （5）调整频谱分析仪的参考电平，使图像载波峰值与频谱分析仪的参考电平重合，此时的参考电平，即为图像载波电平值，记为A。 （6）测量噪声时，调整频谱分析仪处于如下状态： 中频分辨率带宽：30KHz（宽带也可以用） 视频滤波器带宽：100Hz（不能大于300Hz） 对数标度：10dB/div 扫频宽度：1MHz/div 扫描时间：自动 （7）必要时，可重新调谐图像载波频率，使信号位于中心。 （8）调整频谱分析仪，使被测的噪声位于显示屏的中央，即移动载波向左2—3MHz，测到的噪声电平记为B，于是，（C/N）未修正=A-B 当有视频调制使得在规定的带宽范围内分不清噪声时，应去掉视频调制或者在频道的边缘测量。 2、需要说明的几个问题： （1）在频道内测量，应去掉被测频道上的调制信号。 （2）测量的噪声应是一个特定频率范围内的功率。 测量标准中规定，C/N要求被测噪声使用5.75MHz中频噪声等效带宽，噪声功率密度的单位是dBmv/5.75MHz。 （3）频谱分析仪所显示的噪声电平取决于分辨带宽，需进行修正。 噪声电平的检测及显示依赖于所使用的分辨带宽，带宽越宽，所显示的噪声越大。这是因为等效噪声由输入噪声电平和分辨带宽滤波器的形状共同决定的。反映等效噪声与分辨带宽关系的经验法则非常简单，分辨带宽每提高10倍，噪声功率增加10dB。 （4）用取样检测方式测量噪声，用峰值检测方式测量载波电平。由于对噪声的测量不是峰值测量，而是测量一个平均功率密度，因而对于每个频率点，必须将每一频率点内整个幅度范围的随机抽样值进行平均，检测器对噪声进行随机取样的这种检测模式被称为取样检测。 （5）使用预置放大器改进频谱分析仪的C /N测量能力，用预置放大器的噪声系数修正C/N 。 频谱分析仪自身会产生一定电平的噪声，我们可以用断开法测试来比较输入噪声和频谱分析仪内部的噪声。 所谓断开法，就是断开输入信号，看分析仪的噪声电平。如果噪声电平跌落10dB，进行噪声功率测量时无需考虑内部噪声的修正系数，如果小于10dB，但大于1dB,分析仪能进行噪声测量，但需进行幅度修正，才能测量噪声的跌落，具体修正值由生产频谱分析仪的厂家决定。 如果小于1dB时，必须改进分析仪的测量能力，这时一般加预置放大器，它的任务是提高信号和系统的噪声，也就是说，使分析仪观察到的系统噪声能高出仪器自身噪声1dB以上。如果预放的噪声系数太高，分析仪测的就是预放的噪声而非系统噪声，即系统噪声就被淹没了。如果增益太高，分析仪会过载，由此产生的信号压缩会使C/N变得不准确，因此对放大器的噪声系数和增益需权衡，建议选用噪声系数不大于10dB，增益为20—30dB的预放。 预放的噪声系数由厂家给出，增益可以自己测量，测出结果后，C/N要加上预放的噪声系数进行修正。 （6）其他修正 ：在测量结束后，我们要进行另外两个修正，一个是对中频滤波器的实际形状作噪声电平的修正，另一个是对分析仪的对数放大器和检测器作调整性地修正。 具有高斯形状分辨带宽的分析仪有0.5dB的滤波形状修正值，测量的噪声功率电平要扣除它。不要把它与5.75MHz带宽修正相混淆，5.75MHz带宽修正只是一个统一到标准测量协议的数学归一化问题，噪声等效功率带宽（NEPBW）是依赖分析滤波器形状的一个误差校正。 频谱分析仪是一个显示结果为对数坐标的电压表，测得的电压被换算成对数值，这样在同一屏上显示的信号和噪声功率幅度范围便会很宽，然而在大多数分析仪中用这种方法测量噪声很难到2.5dB以下，这2.5dB包括由高斯噪声分布即通常所说的瑞利包络检测产生的1.05dB和电压转换成对数值带来的1.45dB，它是由对数放大器和检测器产生的，因此，必须进行修正，厂家都提供了修正系数。既然对数检测电路压缩了噪声，使读数低于实际值，因此要把修正加到读数