应用指南 本应用指南介绍了使用ThinkRF实时频谱分析仪实时捕获信号时所使用的频域电平触发装置,以及其用法、建议和限制。 如图1所示,ThinkRF实时频谱分析仪(RTSA)的数字化仪硬件部分具有嵌入式实时硬件触发机制,可提供用户定义的频域电平触发。该触发机制使用户能够在频域中定义频率范围和功率电平阈值。如果信号超出用户定义的频率范围内的 用户定义的功率水平,则该触发机制开始将时域数据存储到内存中。 图2说明了触发和捕获所涉及的步骤顺序。 这些步骤(在图中着重显示)分别是: 频率电平触发器可与跟踪块捕获一起使用,或与扫描捕获结合使用。 要与跟踪捕获一起使用,请发出以下命令: 其中,fstart和fstop是以GHz,MHz或默认Hz为单位的频率范围,并以dBm为单位调整触发阈值。 更多相关信息,请参见RTSA产品的《程序员指南》。 **注意:本节中提供的信息适用于固件版本为1.6.0或更高的R55x0,以及固件版本为1.1.0或更高的R57x0。如果版本早于此版本,建议更新设备的固件。 对于给定的触发电平,触发机制的响应将在指定阈值的±3 dBm之内。换句话说,例如,如果指定的触发电平为-40 dBm,则对于在所需频率范围内发生的,功率电平在-43至-37 dBm之间的信号,将发生触发事件。 表1:SH / SHN / ZIF的不同衰减程度的最大和最小触发阈值 为了获得最佳触发性能,请将触发电平设置在这些最大和最小阈值内。此外,为了在接近本底噪声(最高约-93 dBm)附近进行最佳触发检测,请使用0dB衰减。 在图3的触发示例中,请注意从触发点到捕获点的时间间隔。 此时间间隔是由于捕获引擎等待下一个可用于开始捕获的有效VRT帧所致。间隙根据设置的VRT帧大小的大小以及相对于触发点的VRT帧起点的出现而变化。 VRT捕获帧是通过SCPI命令 从VRT协议(请参阅RTSA《程序员指南》)的角度考虑,VRT数据包将在数据包中添加标题和结尾;因此,SPP越小,添加到网络传输中的头和尾字就越多,这可能会影响网络吞吐量的效率,但不会有很大的影响。 建议将频域电平触发与SH / SHN模式一起使用,因为这些模式具有最佳性能并且没有IQ失衡。 表2:输入与阈值电平差和频率误差范围 有关对应的《ThinkRF RTSA程序员指南》,请点击参阅。 ADC 模数转换器
74-0070-191120频域电平触发机制
由于在此事件序列期间花费的时间不涉及存储内存,因此捕获的数据具有触发后的性质。触发SCPI命令
:TRIGger:LEVel <fstart [unit]>,<fstop [unit]>,<level [dbm]> TRIGger:TYPE LEVEL
同样,要与扫描捕获一起使用,请发出以下命令::SWEep:ENTRy:TRIGger:LEVel <fstart [unit]>,<fstop [unit]>,<level [dbm]> :SWEep:ENTRy:TRIGger:TYPE LEVEL
触发响应
表1列出了不同衰减量的最大和最小触发阈值。该触发机制对设置在这些阈值之外的触发级别的响应已达到饱和,因此可能会导致无或错误的触发事件。
有关影响触发器响应的一些约束,请参见“触发约束”部分。触发数据捕获设置建议
:TRACe:SPPacket
定义的(对于扫描,是:SWEep:ENTRy:SPPacket
)。 如果SPP(每个VRT数据包的样本)很大(如1k或更大),则下一个有效的VRT帧可能会在很长的一段时间后出现(例如32k / 125 MHz = 0.262ms)。
为最小化此时间间隔,建议使用较小的SPP。允许的最小SPP是256(更多相关信息,请参见RTSA的《程序员指南》)。然后使用:TRACe:BLOCk:PACKets
(或进行扫描,:SWEep:ENTRy:PPBlock
)命令定义需要多少个SPP数据包。 SPP * PPB的块大小(每个块的数据包)是连续的和相连的数据。例如,要捕获32k样本,不是将SPP设置为32k,而是设置为::TRACe:SPPacket 512 (or for sweep, :SWEep:ENTRy:SPPacket 512) :TRACe:BLOCk:PACKets 64 (or for sweep, :SWEep:ENTRy:PPBlock 64)
触发约束
由于资源限制,频域电平触发设计采用了在RTSA的FPGA芯片中嵌入1024点FFT的方式,而无需进行窗口化和任何信号校正。因此,此设计方法导致以下约束:
为了最大程度地减少误触发,建议将触发阈值电平调整为~30 dBm或小于潜在的输入信号。
4. 在RTSA中仅使用1024点FFT(或122 kHz RBW)时,触发频率范围的分辨率可能与所使用的捕获RBW(数据捕获大小)不完全匹配。
5. 捕获的触发器数据属于后触发捕获,这意味着数据可能不包括触发信号本身。参考资料
相关文件
缩略词
DC 直流电
DD 直接数字转换器(基带)
FFT 快速傅立叶变换
FPGA 现场可编程门阵列
HDR 高动态范围(100 kHz IBW)
IQ 同相和正交
IBW 瞬时带宽
RF 无线电频率
RFE 接收器前端
RTSA 实时频谱分析仪
SCPI 可编程仪器的标准命令
SH 超级外差(40 MHz IBW)
SHN 具有更窄带宽的超外差(10 MHz IBW)
ZIF 零中频(100 MHz IBW)
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