收音机|知其工作原理，拿下所有频谱分析仪( 三 ) 算法

一般频谱分析仪无外乎都有Zero Span、Full Span和自定义Span的这几种Span形式。 Zero Span对应的是信号的时域情况，因为这个时候的扫频带宽是0 ，测量结果显示的是对应中心频点的时域结果，也就是类似示波器的功能。 Full Span也很好理解，它对应的是测量的满带宽测量范围，当然，由于硬件的限制这个满带宽不是无限的，不同的仪器有不同的范围，大家在使用不同型号的频谱分析仪可以关注一下。自定义Span是我们常用的一种测试形式，为了更好的测试和观察被测信号，我们通常需要根据测试信号和测试需求来确定测试的频率范围，这时我们就可以通过自定义的种方式进行设置，一般的我们设置好了中心频点之后，再设置一个Span带宽即可，频率分析仪会自动调整起止频率。当然，我们也可以自己手动调整起止频率。
检波器
在现代的频谱分析仪屏幕一般采用的数字液晶屏，数据的显示只能通过离散的像素点来描述。相比高频信号这些离散的像素点也显得十分有限而不能完全描述一个信号。因此，这里还需要对原始信号通过算法进行抽点，所谓抽点就是将实际信号划分成多个片段，在将这些片段通过某种算法得出一个点来表示这个像素点对应的值，最后将这些像素值显示到屏幕上，它们代表了信号的最终测试结果，这个过程我们称做检波，经过检波之后的信号我们称作检波包络信号。
一般频谱分析仪都有下面这几种检波的方式，检波方式差别主要体现算法上的不同。

最大峰值检波：选取对应片段里的最大值。
最小峰值检波：选取其中的最小值。
自动峰值检波：同时选取最大值和最小值。
取样检波：选取特定位置的值。
均方根检波：将对应片段中的点，取其均方根（RMS）运算后的值。
平均值检波器：将对应片段中点，取其平均值。

对于最大峰值检波、最小值峰值检波、自动峰值检波，这些选取峰值的检波方式，由于选取的是最大值或最小值，忽略了噪声随机性，它们就不能很好的反映实际的噪声情况。而取样检波则可以很好的反映噪声随机性，但是其弊端是对于信号的峰值却不能很好的反映。而平均值检波和均方根检波是选取片段中所有的点做运算而取出一个点，所以，相对来说它们更能很好代表这个片段中所有点的特性。
在平时测试测量中，我们根据测试的实际情况选择相应的检波方式即可。
视频滤波器（Video Filter）
经过检波之后，检波包络信号将进入视频滤波器（Video Fileter），视频滤波器是一个低通滤波器，其作用主要是用来平滑噪声显示的。在频谱分析仪中，有个视频带宽(Vedio bandwidth)的设置，我们可以通过减小视频带宽（VBW）对频谱显示的噪声进行平滑处理，这对小信号的显示非常有帮助。

VBW
然而， VBW的设置也不是随便设置的，它跟RBW的设置有关，否则，将会影响信号测试的准确性。一般情况下，当我们改变RBW时， VBW的默认缺省值等于RBW 。
通常， VBW和RBW的大小关系，跟下面几种信号类型有所不同。

正弦信号
脉冲信号
随机信号

对于正弦信号，一般VBW使用默认缺省值即可，即VBW等于RBW ，如果测量的信号过小，可以适当减小VBW平滑噪声，这时VBW是小于RBW 。如果是脉冲信号有些不同，为了过得更精确的测试值，往往需要设置较大的VBW ，这时VBW是大于RBW的。