ГЛАВА ШЕСТАЯ. ИЗМЕРЕНИЕ СПЕКТРА И ФОРМЫ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

6-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Исследование формы сигнала с помощью осциллографа позволяет получить зависимость напряжения от времени. Спектральное представление детерминированного сигнала в виде совокупности его частотных составляющих дает более полную информацию о его форме и, дополнительно, о качестве радиотракта, через который этот сигнал прошел. Измерение спектра используется для количественной оценки искажений импульсных сигналов, нелинейности радиотехнических устройств и гармонических сигналов, параметров модулированных сигналов любого вида модуляции и для физических исследований.

Переменная функция времени и полностью описывается амплитудами и фазами ее частотных составляющих — спектральной функцией вида

Измерение выполняют в течение некоторого интервала времени поэтому формула преобразуется в следующую:

Из видно, что измеряемый спектр является функцией частоты и интервала времени измерения. Функцию называют текущим спектром сигнала. Очевидно, что с увеличением интервала времени измерения текущий спектр приближается к истинному.

Для определения спектра периодического несинусоидального сигнала необходимо измерить амплитуды и частоты его гармонических составляющих. Для этой цели разработаны и выпускаются приборы — анализаторы спектра. Спектральные составляющие можно измерять поочередно или одновременно; первый способ анализа спектра называют последовательным, а второй — параллельным. Преимущественное распространение получил первый способ.

Для быстропеременных и коротких сигналов применяется измерение спектра в реальном времени с помощью дисперсионных линий задержки. Параметры модулированных сигналов можно легко определить по их спектру, но это оправдано только для точных измерений малых амплитуд модуляции. Для нужд эксплуатации применяют простые и удобные измерители параметров амплитудно-модулированных сигналов — модулометры и частотно-модулированных сигналов — девиометры,