信號發生器/信號源的信號類型
連續波信號(CW) - 連續波信號是最初始的最簡單的信號,它的頻率和幅值都是固定的一個正弦波的信號。定義一個連續波信號需要幅度和頻率兩方面指標。
定義一個連續波信號需要幅度和頻率兩方面指標。
理想的連續波信號在時域上是正弦波曲線,在頻域上是一條單脈沖。而實際上隨機噪聲會對CW信號進行調幅和調相,使其偏離理想。因為調幅噪聲一般比較小可以忽略不計,這里影響比較大的是相位噪聲,其在時域上表現為隨機的相位抖動,在頻域上表現為噪聲邊帶,就是有裙邊,不再是一條單脈沖。我們實際的CW信號如右邊圖示,信號大多偏離理想,有隨機的噪聲對其幅度和相位進行調制。
A= 信號標稱幅度, 應為常數f= 信號標稱頻率, 應為常數E(t)= 隨機信號幅度抖動f(t)= 隨機信號相位抖動
掃描信號 - 當我們連續波信號得不到滿足的時候,我們的掃描信號它會使正弦波在一定頻率范圍和一定幅度范圍之內進行變化,這是我們的掃描信號, 產生一定頻率范圍或者功率范圍的正弦波信號。
調制信號 - 產生將信息調制至正弦波,產生實際通訊中或者“真實世界”的信號。而調制信號就是真實世界中攜帶一些信息,比如說的一些數據變化,我們將這些信息調制到我們正弦波上,然后通過我們的天線以及其他的方式進行發送出來。
幅度調制的重要參數
模擬調制信號 - 典型信號的時域和頻域波形
調制頻率 – rate the modulating signal varies the amplitude of the carrier
調制深度 – ratio of the peak of modulating signal to the carrier signal amplitude Vpeak mod / Vcarrier
–Distortion (%)
頻率調制的重要參數
模擬調制信號 - 典型信號的時域和頻域波形
–調制頻偏(ΔFdev) – amplitude of modulating signal determines how far in frequency the carrier signal will shift
–調制頻率(Fm) – determines how quickly carrier will shift from one frequency to another
– Accuracy
– Resolution
– Distortion (%)
– Sensitivity (dev/volt)
相位調制的重要參數
模擬調制信號 - 典型信號的時域和頻域波形
– 調制相偏(Δθ) – amplitude of modulating signal determines the amount of phase deviation
– 調制率(Fm) – determines how quickly carrier will shift from one phase to another
– Accuracy
脈沖調制的重要參數
模擬調制信號 - 典型信號的時域和頻域波形
– Pulse width (t)
– PRF (1/T)
– Duty cycle (t/T)
– On/Off ratio (dB)
– Rise time(ns)
Keysight的信號發生器不光能夠提供CW連續波信號,掃描信號,還能夠提供模擬調制信號以及各種各樣復雜的矢量調制信號。
信號發生器/信號源有哪些類型?
信號發生器有多種類型:
1. 模擬信號發生器
?參考部分 ?頻綜部分 ?輸出部分 ?模擬調制(AM、FM、ΦM、PM)
模擬信號發生器技術原理
模擬信號發生器基于正弦波振蕩器的模擬信號發生器(Analog Signal Generator)在數字電l路誕生之前是常見的,至今仍在使用。射頻模擬信號發生器能夠產生連續波音調。輸出頻率通常可以在其頻率范圍內任意調諧。一些型號可以提供各種類型的模擬調制,可能包括AM、FM、相位調制和脈沖調制。另一個常見功能是內置衰減器,它能夠改變信號的輸出功率。取決于制造商和型號,模擬射頻信號發生器的輸出功率范圍可從135到30 dBm。
Keysight 模擬信號發生器矢量信號發生器隨著數字通信系統的出現,用傳統的模擬信號發生器來測試這些系統已經不可能了。這就導致了矢量信號發生器(Vector Signal Genertor)的發展。這些信號發生器能夠產生使用大量的數字調制格式如QAM、QPSK、FSK、BPSK和OFDM的數字調制無線電信號。此外,由于現代商業數字通信系統幾乎都基于明確定義的行業標準,矢量信號發生器可以根據這些標準生成信號。相比之下,軍事通信系統如JTRS,非常強調魯棒性和信息安全的重要性,通常使用專有的方法。為了測試這些類型的通信系統,用戶通常會創建自己的自定義波形,并將它們下載到矢量信號發生器中,以創建所需的測試信號。
2. 矢量信號發生器
?參考部分 ?頻綜部分 ?輸出部分 ?I/Q調制器 ?基帶發生器
矢量信號發生器技術原理
矢量信號發生器 I-Q調制器
是德科技全新的微波矢量信號發生器M9484C VXG,其具備高達54GHz頻率,在配合 V3080A 矢量信號發生器頻率擴展器使用時,可將頻率范圍擴展到高達 110 GHz,從而全面滿足 5G/6G 研究、衛星通信和雷達解決方案的需求。M9484C VXG 微波矢量信號發生器中使用的新型 ASIC 為數字上變頻提供了強大的數字信號處理能力,并直接從高采樣率 14 位數模轉換器(DAC)生成高達 8.5 GHz 的中頻/射頻信號,而不會出現傳統矢量信號發生器體系結構中存在的信號損傷。
DDS 可消除由傳統模擬 I/Q 調制器造成的信號損傷,例如增益失衡、時序偏斜、正交偏斜、直流偏置和相位噪聲。這種新體系結構可以改善信號的動態范圍并提供出色的信號保真度,特別適合用于生成寬帶信號。
通過DDS的數字上變頻系統,實現了更準確的I/Q調制
3. 任意波形發生器
任意波形發生器是信號發生器的一種,它能生成真實波形,提供廣泛的激勵信號。 它們所生成的各類信號常常用于對器件進行通信協議壓力測試。
HP/Keysight公司從50年代到70年代生產的一系列函數發生器任意波形發生器任意波形發生器(Arbitrary Waveform Generator, 縮寫AWG)是一個復雜的信號發生器,它能在頻率范圍、精度和輸出電平的范圍內產生任意波形。與產生一組特定波形的函數發生器不同,任意波形發生器AWG允許用戶以各種不同的方式指定任意的源波形作為輸出。任意波形發生器AWG通常比函數發生器更昂貴,主要用于高端設計和測試應用,AWG具有無可比擬的靈活性、速度和保真度,是高速串行、光通信、雷達測試和電子戰領域的理想解決方案。
任意波形發生器
測試工程師員可以使用任意波形發生器生成測試信號為被測器件提供激勵,并使用示波器分析器件的工作狀態。
任意波形發生器產生的高速調制信號
4. 射頻信號發生器
射頻信號發生器為使用射頻的測試應用生成所需的波形。 其中一種射頻信號發生器是模擬信號發生器(ASG),它可以生成幅度調制(AM)、頻率調制(FM)、相位調制和脈沖調制等信號。 隨著信號調制變得越來越復雜,您需要使用矢量信號發生器(VSG)來生成這類復雜的數字信號。 矢量信號發生器常用的調制格式有正交相移鍵控(QPSK)、正交幅度調制(QAM)和二進制相移鍵控(BPSK)。
5. 函數發生器
函數發生器(Function Generator)是一個可以生成簡單重復波形的電子設備,可以用于生產測試、儀器維修和實驗室,還廣泛使用在其它科技領域。內部包括一個電子振蕩器,一個具備生成重復波形的電路。函數發生器可以生成的最常見波形有正弦波、方波、三角波、鋸齒波,這些波形可以是不斷重復的或是單次脈沖的(需要內部或外部的觸發源)。如果頻率高于20kHz,函數發生器往往還具有調制的功能,可以進行調幅、調頻、調相、脈寬調制和VCO控制。函數發生器通常不適合需要低失真或穩定頻率信號的應用,主要還是用于模擬電路。
6. 脈沖發生器
脈沖發生器可以生成不同類型的脈沖信號。這些信號可以被用于各種測試、測量和控制應用,包括電子、通信、無線電、雷達、醫療等領域。它通常由多個元件組成,如計時器、振蕩器和觸發器等。使用脈沖發生器可以產生一定頻率的脈沖信號,具有重復性,在某些特定情況下可以產生單一脈沖,一些特殊的脈沖發生器還可以產生有特定寬度和延遲的脈沖。
是德科技脈沖發生器為生成數字和模擬波形以及數據信號提供了全方位的解決方案產品組合。可以覆蓋從 1 μHz 到 56 Gb/s 的頻率范圍,以及從 50 mV 到 20 V 的輸出幅度范圍。
Keysight 81160A 脈沖函數任意噪聲發生器是一款高精度脈沖發生器,具有豐富的信號生成、調制和失真功能,可以為您的器件執行徹底的壓力測試。 (如需擁有更具成本效益的相同集成功能,包括脈沖頻率高達 120 MHz 和正弦頻率高達 240 MHz,請考慮 Keysight 81150A 。
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