近代电子测量技术-信号源

1、信号源初步信号源概述n 信号源的作用和组成n 信号源的分类n 正弦信号源的性能指标n 频率合成的基本概念n 正弦信号源的典型应用n 调制信号源信号源是能够产生不同频率、不同幅度的规则或不规则波形的信号发生器。 信号源的用途主要有以下三方面：p激励源。p信号仿真。p标准信号源。信号源的作用信号源的作用信号源的组成信号源的组成信号信号输出输出主振器主振器缓冲缓冲调制调制输出输出电电 源源监测监测信号发生器结构框图信号发生器结构框图自激振荡源 频率源可分为两大类,自激振荡源和合成频率源。常见的自激振荡源有晶体振荡器、腔体振荡器、介质振荡器、压控振荡器、YIG振荡器和波形产生器等。信号源的分类信号源的

2、分类p正弦波信号源；（RF毫米波段 含连续波 扫描信号 数字及模拟调制信号源矢量信号源）p函数信号源；（包括任意波形发生器(AWG)和函数发生器（AFG）。采用取样技术，可以构建和修改几乎任何形状可以想象的波形。）p逻辑信号源p噪声信号发生器。正弦波信号源正弦信号源在线性系统测试中具有特殊意义。众所周知，在正弦信号的激励下，线性电路内的所有电压和电流都是具有同一频率的正弦波，只是彼此之间的幅值和相位可起有所差别。此外，若己知线性系统对一切频率(或一组靠得很近的频率)的外加正弦信号的幅值和相位的响应，那么就能够完全确定该系统在其线性工作范围内对于任意输入信号的。也就是说：正弦波测试是线性系统频域

3、分析的重要实验方法。（）输出（功率）电平范围（）输出电平准确度（）输出电平的频率特性（带内平坦度）（）输出阻抗正弦信号源的性能指标正弦信号源的性能指标幅度幅度正弦信号源的性能指标正弦信号源的性能指标频率（一）频率（一）（1）频率范围 频率范围指频率合成器输出最低频率和输出最高频率之间的变化范围，也可以用覆盖系数k表示（k=fmax / fmin）。如果覆盖系数k2或3时，整个频段可以划分为几个分波段。（2）频率分辨率 频率合成器需在指定的频率范围内产生大量离散的频率。频率分辨率是指两相邻频率点之间的间隔，故也称为频率间隔。不同用途的频率合成器的分辨率要求相差很大。作为标准信号源的合成器，则希望

4、有尽可能精细的频率分辨率。（3）频率转换时间 频率转换时间是指频率合成器从某一频率转换到另一个频率并达到稳定所需要的时间。不同类型的频率合成方式，此指标相差较大，一般要求频率转换时间小于几十毫秒。（4） 频率精度（4） 频率精度正弦信号源的性能指标正弦信号源的性能指标频率（二）频率（二）频率稳定度频率稳定度频率稳定度是指在一定的时间间隔内，合成器输出频率变化的大小。一般可以分为长期稳定度、短期稳长期稳定度、短期稳定度定度，但这种分法是相对而言的。p长期稳定度长期稳定度：指在规定的外界条件下，在所要求的时间内工作频率的相对变化，主要由晶体和元器件的老化决定；长期稳定度是指一天以上时间内（一般按年

5、、月、日计）合成器输出频率的漂移，常用该时间内频率的相对变化Fo/Fo来表示。它主要是由元器件老化及环境条件变化（如温度、湿度、压力等）引起的。频率合成器的长期稳定度一般取决于所使用的参考频率源的长期稳定度。正弦信号源的性能指标正弦信号源的性能指标频谱纯度频谱纯度指在规定的外界条件下，在所要求的时间内工作频率的相对变化，主要由晶体和元器件的老化决定；长期稳定度是指一天以上时间内（一般按年、月、日计）合成器输出频率的漂移，常用该时间内频率的相对变化Fo/Fo来表示。它主要是由元器件老化及环境条件变化（如温度、湿度、压力等）引起的。频率合成器的长期稳定度一般取决于所使用的参考频率源的长期稳定度。长

6、期稳定度长期稳定度短期频稳度 短期频稳度通常用时域时域和频域频域两种方法表征。n时域频稳度除了用传统的标准差标准差和阿仑方差阿仑方差表征外，目前更多的用抖动抖动表征。n频域频稳度除了用相位起伏的谱密度、频率起伏的谱密度表征外，典型的用相位噪声相位噪声表征。 标准差标准差描述的是采样时钟在一定的闸门时间内的平均标准差描述的是采样时钟在一定的闸门时间内的平均频率围绕其平均值的起伏偏差。频率围绕其平均值的起伏偏差。 221011niifn ffn标准差实际上是方差的估计值，可用贝塞尔公式计算。标准差实际上是方差的估计值，可用贝塞尔公式计算。标称频率标称频率第第i i次测量所得的频率值次测量所得的频率

7、值n n次频率测量值的均值次频率测量值的均值阿仑方差式中，式中，m m为测量组数，相邻两次为一组；为测量组数，相邻两次为一组； 分别是在分别是在相邻两次闸门时间内测量的频率平均值。在测量阿仑方差时相邻两次闸门时间内测量的频率平均值。在测量阿仑方差时，两次相邻测量之间是无间歇时间的，使得由闪烁噪声引起，两次相邻测量之间是无间歇时间的，使得由闪烁噪声引起的频率缓慢起伏来不及表现出来，因而阿仑方差是收敛的。的频率缓慢起伏来不及表现出来，因而阿仑方差是收敛的。 210()12miiifffm,iiff 当存在闪烁噪声时，将对时钟信号产生直接的相位调制当存在闪烁噪声时，将对时钟信号产生直接的相位调制。由

8、于闪烁相位噪声的存在，用标准差表征短期频稳度会出。由于闪烁相位噪声的存在，用标准差表征短期频稳度会出现发散问题，而采用阿仑方差可克服这一困难。阿仑方差的现发散问题，而采用阿仑方差可克服这一困难。阿仑方差的定义为：定义为：p短期稳定度短期稳定度 1.1.指由于电源起伏、振动等导致的（即在1s时间内的频率变化）；2.2.指各种随机噪声造成的瞬间频率或相位起伏，一般也称为相位噪声；两者在频域用单边带相位噪声单边带相位噪声（SSB）表示，以dBc/Hz/1KHz（或MHz等）或rad2/Hz为单位；其定义为在偏离载频的频率f处，SSB功率谱密度PSSB与载频Pc之比，即：时域频稳度除了用传统的标准差和

9、阿仑方差阿仑方差表征外，目前更多的用抖动抖动表征。正弦信号源的性能指标正弦信号源的性能指标频谱纯度（三）频谱纯度（三）( )10lg (dB)SSBcPL fP频谱纯度相位噪声（一）频谱纯度相位噪声（一）频谱纯度相位噪声（二）频谱纯度相位噪声（二） 更高的相位噪声指标 意味着更高的频谱利用率 ！频谱纯度相位噪声（三）频谱纯度相位噪声（三）信道外相位噪声使带内信号发生畸变 频谱纯度相位噪声（四）频谱纯度相位噪声（四） 本振的相位噪声使混频器输入端的小信号隐藏于“裙”下，减小了接收灵敏度并减小了动态范围频率合成器的指标频率合成器的指标频谱纯度频谱纯度 影响频率合成器输出频谱纯度的因素主要有两个，一

10、是影响频率合成器输出频谱纯度的因素主要有两个，一是相位噪声相位噪声，二是，二是寄生干扰。相位噪声是一种瞬间频率或相位的起伏；而寄生干扰分为谐波、寄生干扰。相位噪声是一种瞬间频率或相位的起伏；而寄生干扰分为谐波、次谐波和杂散（非谐波）次谐波和杂散（非谐波） 杂散：是指频率合成器输出信号没杂散：是指频率合成器输出信号没有谐波关系的一些无用谱，在频谱有谐波关系的一些无用谱，在频谱上表现为若干对称边带或者信号谱上表现为若干对称边带或者信号谱线旁存在的非谐波关系的离散单根线旁存在的非谐波关系的离散单根谱线谱线谐波：谐波：是指与频率合成是指与频率合成器输出频率有关系的信器输出频率有关系的信号，频谱上表现为

11、合成号，频谱上表现为合成器输出信号的整数倍频器输出信号的整数倍频率处的单根谱线。率处的单根谱线。Agilent E8257D PSG Analog Signal Generator频率合成的基本概念频率合成原理频率的代数运算是通过倍频、分频及混频技术来实现。 频率频率1 1输出输出石英晶体石英晶体代数运算代数运算（加、减、乘、除）（加、减、乘、除）频率合成原理频率合成原理频率频率n n输出输出基准频率基准频率频率源性能是伴随着频率合成技术的进步而发展的，从20世纪30年代开始形成频率合成理论算起，频率合成技术的发展至今经历了三代：p直接式频率合成（）p间接式频率合成（）p直接数字式频率合成（）

12、 频率合成技术的发展频率合成技术的发展直接式频率合成其基本原理是利用一个或多个不同频率的晶体振荡器作为参考源，经过一系列混频、倍频、分频及滤波等操作直接产生所需要的各种离散输出频率。直接式频率合成（一）直接式频率合成（一） 有多个参考频率源的叫做有多个参考频率源的叫做直接直接式非相关频率合成器式非相关频率合成器，它的缺点在，它的缺点在于制作多个具有相同频率稳定度和于制作多个具有相同频率稳定度和精度的参考频率源既复杂又困难，精度的参考频率源既复杂又困难，成本很高；成本很高；晶振晶振谐波发生器（倍频）谐波发生器（倍频）分频（分频（1010）8MHz8MHz混频（混频（+ +）混频（混频（+ +）2

13、MHz2MHz滤波滤波分频（分频（1010）2.8MHz2.8MHz滤波滤波0.28MHz0.28MHz分频（分频（1010）混频（混频（+ +）滤波滤波6MHz6MHz6.28MHz6.28MHz0.628MHz0.628MHz3MHz3MHz3.628MHz3.628MHz直接式频率合成原理框图直接式频率合成原理框图1MHz1MHz1MHz1MHz9MHz9MHz直接式频率合成（二）直接式频率合成（二） 只有一个频率参考源的叫做只有一个频率参考源的叫做直接式相关频率合成器直接式相关频率合成器，这种合，这种合成器由于只有一个参考源，它所需的所有频率都由这一个频率成器由于只有一个参考源，它所需

14、的所有频率都由这一个频率经过倍频、分频和混频后得到，这样，合成器所输出频率的稳经过倍频、分频和混频后得到，这样，合成器所输出频率的稳定度和精度都与参考源一样，现在绝大多数都使用这种方法。定度和精度都与参考源一样，现在绝大多数都使用这种方法。直接式频率合成（三直接式频率合成（三）优点优点p频率转换速度快频率转换速度快p长期和短期频率稳定度高长期和短期频率稳定度高p具有很好的近载频相位噪声性能。具有很好的近载频相位噪声性能。缺点缺点但由于大量采用了倍频、分频、混频和滤波环节，因此：但由于大量采用了倍频、分频、混频和滤波环节，因此：p结构复杂、调试难度大结构复杂、调试难度大p杂散抑制较差，杂散抑制较

15、差，p难以达到高的频率分辨率。难以达到高的频率分辨率。在20世纪50年代出现的锁相式频率合成是一种间接的频率合成方法，它利用锁相环（PLL）把压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在基准频率上，这样通过不同形式的锁相环就可以在一个基准频率的基础上合成不同的频率。 间接式频率合成间接式频率合成锁相环基本工作原理及性能锁相环基本工作原理及性能 锁相环是一个相位环负反馈控制系统。该环路由鉴相器（锁相环是一个相位环负反馈控制系统。该环路由鉴相器（PDPD）、环路滤波器（）、环路滤波器（LPFLPF）、电压）、电压控制振荡器（控制振荡器（VCOVCO）及基准晶体振荡器等部分组成）及基准晶体振荡器等部分组成

16、。锁相环控制系统原理图锁相环控制系统原理图frVrVCOPDLPFVofOVd锁相环的基本形式倍频式（一）锁相环的基本形式倍频式（一）（a） 谐波倍频环谐波倍频环VCOPDLPFfO=Nfifi谐波谐波形成形成Nfifo=Nfi（b）数字倍频环）数字倍频环VCOPDLPFfiN倍频式锁相环原理图倍频式锁相环原理图fiNPLLNfi（c）倍频环简化图）倍频环简化图倍频环实现对输入频率进行乘法运算，主要有两种形倍频环实现对输入频率进行乘法运算，主要有两种形式：式：谐波倍频环谐波倍频环和和数字倍频环数字倍频环锁相环的基本形式倍频式（二）锁相环的基本形式倍频式（二）分频环实现对输入频率的除法运算，与倍

17、频环相似，也有两种基本形式。 分频式锁相环原理图分频式锁相环原理图VCOPDLPFfo=fi/NfiN（b）数字分频环）数字分频环VCOPDLPFfo=fi/Nfi谐波谐波形成形成（a）谐波分频环）谐波分频环fiNPLLfo=fi/N（c）分频环简化图）分频环简化图锁相环的基本形式分频式锁相环的基本形式分频式混频环实现对频率的加减运算 PDLPFVCOM（）（）fi1fi2fo+fi2（b）相减混频环）相减混频环PDLPFVCOM（）（）fi1fi2fo= fi1+ fi2fo-fi2（a）相加混频环）相加混频环fo= fi1- fi2混频锁相环混频锁相环+PLLfi1fi2fo= fi1+

18、fi2-PLLfi1fi2fo= fi1- fi2（c）相加环简化图）相加环简化图（d）相减环简化图）相减环简化图锁相环的基本形式混频式锁相环的基本形式混频式单环合成单元存在频率点数目较少，频率分辨率不高等缺点，所以一个合成式信号源都是由多环合成单元组成。 fo= Nfi1+ fi234005100KHz10KHzPD2LPF2VCO2M（）（）fi2fi1fo-Nfi1Nfi1内插振荡器内插振荡器环环1环环2倍频环倍频环加法混频环加法混频环（a） 双环合成器原理结构框图双环合成器原理结构框图100110KHzNPLLNfi1+PLLfi1fi2fo=N fi1+ fi2（b） 双环合成器简化

19、结构框图双环合成器简化结构框图双环合成器原理结构图双环合成器原理结构图VCO1PD1LPF1谐波谐波形成形成锁相环的基本形式多环合成（一）锁相环的基本形式多环合成（一）三环三环PLL合成器合成器VCOBPDBLPFBfBfiNBMVCOCPDCLPFCBPFfoVCOAPDALPFA+NAfANAPLL+PLLMNBPLLfifo三环合成器简化框图三环合成器简化框图fBfA锁相环的基本形式多环合成（二）锁相环的基本形式多环合成（二）iAAfNfiBBfNfMfffBAo/iBAofMNNf)/(小数分频式锁相环（一）小数分频式锁相环（一）n随着微处理技术的发展，出现了小数分频锁相环，给频率分辨

20、率的提高提供了较好的途径，因而在现代频率合成器中得到了较多地应用。VCOPDLPFfofiN/(N+1)小数分频器小数分频器微处理器微处理器 实际上数字分频器每次分频的系数仍是整数，所谓小数分频只是一种平均的效果。概括地讲，若希望分频系数有整数部分（N）也有小数部分（k），小数部分的位数为n，则需进行k次（N+1）分频，（10n-k）次N分频循环进行即可，每次循环总分频次数为10n次。小数分频式锁相环（二）小数分频式锁相环（二）VCOPDLPFfofiN/(N+1)小数分频器小数分频器微处理器微处理器若希望分频系数有整数部分（N）也有小数部分（k），小数部分的位数为n，则需进行k次（N+1）分

21、频，（10n）-k）次N分频循环进行即可，每次循环总分频次数为10n次如希望得到如希望得到18.9次分频：次分频：N=18，k9，n=19次次19分频，分频，(101)-91次次18分频分频，则平均分频系数为：，则平均分频系数为：（19*9+18*1）/（9+1）18.9如希望得到如希望得到41.28次分频：次分频：N=41，k28，n=228次次42分频，分频，(102)-2872次次41分分频，则平均分频系数为：频，则平均分频系数为：（42*28+41*72）/（28+72）18.9小数分频式锁相环（三）小数分频式锁相环（三）VCOPDLPFfofiN/(N+1)小数分频器小数分频器微处理

22、器微处理器 N及N+1分频的进行是被“掺匀”了的，避免出现一段时间内完成的都是N分频而在另一段时间 内都是N+1分频。这样的工作由微处理器控制完成。具体的方法可用小数部分k进行累加，若累加计数未达到10n则取N分频，若达到则累加高位溢出，并取N+1分频。如希望得到如希望得到18.7次分频：次分频：N=18，k7，n=1累加累加 次数次数累加结果累加结果分频系数分频系数1718214419311119481851551961221979188166199133191010019锁相环的基本形式多环合成（三）锁相环的基本形式多环合成（三）毫米波毫米波CW信号源信号源（多环（多环/小数分频技术小数分

23、频技术解决频率分辨率与相位噪声指标间的矛盾）解决频率分辨率与相位噪声指标间的矛盾） PLL相位噪声的特点nPLL的相位噪声来源包括：n参考源、鉴相器、VCO以及宽带噪声基底n分频比N决定了输出频率相位噪声的恶化依据 20logN 这一公式！锁相环的相位噪声特点锁相环的相位噪声特点n优点：易于集成化体积小结构简单功耗低价格低n缺点：频率切换时间相对较长频率分辨率无法满足当前更高精度的要求锁相环小结锁相环小结70年代,Tierney J等人就首先提出了DDS的概念，直接数字合成（Direct Digital Synthesis）的基本原理是基于取样技术和计算技术，通过数字合成来生成频率和相位对于固

24、定的参考频率可调的信号。直接数字频率合成的基本组成原理直接数字频率合成的基本组成原理 直接数字式频率合成直接数字式频率合成输出信号频率输出信号频率fo: 取决于两个因数：取决于两个因数：参考时钟频率；参考时钟频率；ROMROM中存储的正弦波；中存储的正弦波；2coNKff 如果如果地址计数器以步进（地址计数器以步进（=1)=1)进行累加，则可在进行累加，则可在f fc c和和ROMROM数据不数据不变的情况下改变变的情况下改变输出频率，此时输出频率，此时fo为：为：设取样时钟频率为设取样时钟频率为fc，正弦波每一周期由，正弦波每一周期由 个取样点构成，则该正个取样点构成，则该正弦波的频率为：弦

25、波的频率为：DDS工作原理（一）122coNNcffT2N点数点数2564096655361048576167772164294967296281474976710656N8121620243248在实际的在实际的DDS中，为了降低中，为了降低ROM的内存的内存容量，采用了压缩的方法，主要利用正弦波容量，采用了压缩的方法，主要利用正弦波的对称性，将的对称性，将360度范围内的幅、相点减少到度范围内的幅、相点减少到90度以内正弦函数的近似算法度以内正弦函数的近似算法 。DDS工作原理（二）DDS工作原理（三）设相位累加器位数为N，频率控制字为，参考时钟频率为fc，则DDS输出频率为：2ocNKf

26、f相位截断误差相位截断误差：一般舍去：一般舍去N N的低位，只取的低位，只取N N的高的高A A位（如高位（如高1616位）作为存储器地址，使得相位的低位被截断（即相位截尾位）作为存储器地址，使得相位的低位被截断（即相位截尾）。当相位值变化小于）。当相位值变化小于1/21/2A A时，波形幅值并不会发生变化，时，波形幅值并不会发生变化，但但输出频率的分辨率并不会降低输出频率的分辨率并不会降低，由于地址截断而引起的幅，由于地址截断而引起的幅值误差，称为截断误差。值误差，称为截断误差。单片集成化的DDS输出输出输出输出串串/并并选择选择6 位 地 址位 地 址或串行编或串行编程程8位并位并行数据行

27、数据FSK/BPSK/HOLD数据输入数据输入420参考参考时钟倍乘时钟倍乘频频率率累累加加器器相位偏移相位偏移及调制及调制 +相相位位累累加加器器相相位位转转换换器器300MHzDDS参参考考时时钟钟滤波滤波器器滤波滤波器器12位位D/AM/DAC复位复位12位位D/A频率控制字频率控制字/相位字启停逻辑相位字启停逻辑I/O更新更新读写读写可编程寄存器可编程寄存器48位频率位频率控制字控制字14位相位位相位偏 移偏 移 / 调调制制I/O端口缓冲端口缓冲12位位AM调制调制比较器比较器模拟输入模拟输入时钟输出时钟输出AD9854 DDS结构结构+-小结优点优点p极高的频率分辨率，可达微赫兹量

28、级。例如，当DDS时钟采用300MHz，相位累加器字长为48位，此时频率分辨率约为1.06610-6Hz，这在传统的频率合成技术看来是几乎不可能实现的。p输出频率相对带宽很宽。p极短的频率转换时间，可达纳秒量级。p频率转换时的相位连续性。p具有任意波形输出能力。p具有数字调制功能。缺点缺点工作频率的限制。p输出信号杂散抑制差。几种频率合成技术对比 样式参数DSPLLDDS相位噪声很低与分频比有关与集成工艺和参考时钟有关杂散与滤波器有关与分频比、环路带宽滤波器有关与DAC、相位舍位、幅度量化捷变速度快，取决于滤波器速度与环路带宽有关很很，与时钟频率有关带宽 与滤波器有关与环路带宽有关与时钟频率有

29、关体积大较小较小价格昂贵便宜较低功耗大很小与时钟频率有关正弦信号源的典型应用n系统本振（相位噪声 频率精度）n器件（放大器）失真测试（三阶交调 寄生分量）n接收机测试（寄生 功率精度）n扫描功能（功率扫描 频率扫描）的应用 系统本振n本振频率精度决定发射机频率精度n本振相位噪声会影响邻通道信号 失真测试（一）三阶交调三阶交调 当两个信号进入非线性系统，将产生其它频率分量，这个寄生信号往往对有用信号产生严重的干扰互调失真。112cosfA)2cos(22fAnnPKPKPKPK33221)2cos(2cos22111tfAt fAKt fKA122122cos5 . 0)22cos(5 . 02

30、222tfKA)(2cos21221tffKAA)(2cos21221tffKAA）)2(2cos75. 0213221tffKAA)2(2cos75. 0123221tffKAA一阶一阶二阶二阶三阶三阶图 三阶交调分量与三阶交调截点失真测试（二）三阶交调截点（3rd Order Intercept Point）三阶交调截点通常用来表征器件（如放大器、混频器）或是接收机动态范围（非线性）的指标。 三阶交调截点为基波信号的输入输出功率特性，与第三阶互调分量信号的输入输出功率特性交会之点。在设计接收机系统时，利用三阶交调截点，可以相当准确地预测交调分量的功率。 虽然三阶交调截点在实际上很难精确地获

31、得，但从理论上，当三阶交调分量较小时，输入信号每增加1dB，三阶交调分量增加3dB，根据这一理论，可以近似地得到三阶交调点。设基波输入信号基波输入信号所提供的功率为Pi，若以dBm计为223310lg10lg(10lg10lg27)()10210iniininPVPVRdBmR再就线性部分的基波输出分量来看，输出功率为再就线性部分的基波输出分量来看，输出功率为若以若以dBm计为计为2212outLK VPR2222113310lg10lg(10lg10lg10lg27)()10210outoLLPK VPVKRdBmR设基波功率增益为设基波功率增益为oPiPGP改以改以dB计为计为2110lg

32、(10lg10lg10lg)()pinLGGKRRdB而又可知而又可知oiPPG第三阶交调信号的输出功率为：233,3324oLK VPR若以若以dBm计为计为223333310lg2104LKPVR此式中部分项以此式中部分项以Pi表示可得：表示可得：333356.520lg10lginiLRPPKR进一步可表示为：进一步可表示为：33iPPK3356.520lg10lginLRKKRoiPPG又有：又有：223310lg10lg(10lg10lg27)()10210iniininPVPVRdBmR三阶交调截点的确定三阶交调截点的确定33iPPKoiPPG输入交调截点输入交调截点Input I

33、ntercept Point输出交调截点输出交调截点Output Intercept PointOIPIIPG斜率：斜率：G斜率：斜率：3G三阶交调截点的测量三阶交调截点的测量 P1abPaPbOIP-Pa=(Pa-Pb)/2按照三阶交调按照三阶交调截点的定义测量时截点的定义测量时，输入功率和输出功率均比，输入功率和输出功率均比较大，不便于测量。较大，不便于测量。OIP=Pa+IM/2三阶交调截点的测量三阶交调截点的测量 G=20dBOIP=Pa+IM/2 =-10dBm+30dB=20dBmIIP=OIP-G =20dBm-20dB=0dBm改善放大器与改善放大器与频谱分析仪之频谱分析仪之间

34、的阻抗匹配间的阻抗匹配来减小信号源的来减小信号源的谐波成分对测试谐波成分对测试结果的影响结果的影响失真测试（三）放大器失真测试（三阶交调测试） 接收机测试（寄生 功率精度） 1dB1dB压缩点压缩点失真测试（四） 可利用功率扫描 功能进行测试1dB压缩点比正弦波信号源更进一步！PSG8257D模似信号源E4438C或PSG8267D 矢量信号源什么是调制？什么是调制？n调制的基本意思是修正或调整。在通信中，它意味着在发送信号前要对该信号作某种形式的变化。如果我们能将此变化与我们要发送的信息相关联，并在接收端可靠地检测出此变化，就有可能导出我们想要发送的原数据。n因此对任何调制都有两项主要要求

35、信号信号特性的变化应与发送的数据相关联，并能可靠特性的变化应与发送的数据相关联，并能可靠检测到这一改变检测到这一改变。这两项要求适用于任何调制，包括模拟模拟或数字数字调制。n把信号调制到介质有最好传输特性的频段n改善局部带宽的使用n无线电传输：减小天线的物尺寸 （f= 30 KHz = 10 Km）n在给定带宽中实现多用户的复用我们为我们为么要进么要进调制？调制？调制种类（一）调制种类（一）n为了把信息信号（语音）放到载波信号上，我们可根据信息信号改变它的幅度、频率或相位。n模拟调制和数字调制间的差别在于信息信号。在这两种方案中，改变的是载波信号的幅度、频率或相位（或是其组合）。n在模拟调制模

36、拟调制中，载波参数按连续的模拟信息信号改变，n在数字调制数字调制中，参数（幅度、频率或相位）按离散的数字信息改变。调制种类（二）调制种类（二）I-Q I-Q （矢量）调制（矢量）调制n幅度 n相位 22IQtanQaI调制的趋势调制的趋势函数函数 ( (波形波形) )信号发生器信号发生器函数函数 ( (波形波形) )信号发生器信号发生器 这一类混合信号源是为输出具有模拟特点的波形而设计的，包括模拟波(如正弦波和三角形波)到“方形”波。这些波形因其合成原理而具有量化误差具有量化误差，但同时，它也因此而能够模拟模拟“实际环境实际环境”信号信号所具有的不完美性。在通用混合信号源中，可以控制幅度、频率

37、、相位及DC 偏移和上升时间与下降时间；可以生成过冲等畸变；可以增加边沿抖动、调制等等。nAFG任意函数发生器（ Aibitray Function Generator ）nAWG任意波形发生器（Aibitray Wave Generator）函数 (波形)信号发生器可产生的信号n正弦波n方形波和矩形波n锯齿形波和三角形波n步进脉冲n合成波模拟调制信号、数字调制信号、脉宽调制信号和正交调制信号数字码型和格式伪随机码流和字流主要波形技术指标（一）对于AWG和AFG这一类“混合”信号源来说除了与正弦波信号源相类似的频率、幅度等技术指标外，根据其波形特点，还具有其它一些技术指标： p上升时间和下降时

38、间p脉宽脉冲基本特点主要波形技术指标（二）p偏移p差分信号与单端信号AFG任意函数发生器（一）p任意函数发生器(AFG)满足了广泛的激励需求；事实上，它是当前业内流行的信号源结构。一般来说，这种仪器提供的波形变化要低于同等的波形变化要低于同等的AWGAWG，但它具有杰出的稳定稳定性性及对频率变化有快速响应能力快速响应能力。如果DUT 要求典型的正弦波和方形波(等等)及要求能够在两个频率之间几乎瞬时切换，那么任意函数发生器(AFG)就提供了这种能力。p另一个特点是任意函数发生器的成本很低成本很低，因此对不要求AWG 通用性的应用极具吸引力。AFG 的许多功能与AWG 相同，但AFG AFG 在设

39、计上是一种专用性更强的仪器在设计上是一种专用性更强的仪器。AFG提供了独特的优势：它以标准形状精确、捷变地生成稳定的波形，特别是最重要的正弦波和方形波。AFG任意函数发生器（二）在过去，AFG使用模拟振荡器和信号调节技术生成输出信号。最新的AFG 依赖直接数字合成(DDS)技术，确定将样点读出内存的时钟速率。p典型的AFG仅在内存中存储少量的波形类型存储少量的波形类型。一般来说，正弦波和方形波是许多测试应用使用最广泛的波形。某些AFGs 则是混合设备，其提供了精确、捷变的基于DDS的正弦波和方形波；而其它波形则使用比较传统的AWG技术生成。这是一种经济的解决方案，它通过最关键的功能实现了最高的性能。p尽管AFG不能和AWG一样生成几乎任何可以想象的波形，但AFG 可以生成世界各地的实验室、修理厂和设计部门中最常用的测试信号。此外，它提供了杰出的频率捷变性。更重要的是，AFG 通常是一种非常经济的测试方式非常经