瞬时测频理论概述

19021110368 余昆

瞬时测频理论概述

瞬时测频是一种接收机体制，它是用来测量信号的频率的。本章内的瞬时测频可以理解为对信号载波频率的快速测量，到底多快就算瞬时？设想有一个被方波调制了的简谐信号，其频谱具有多根谱线，也就是说，它实际上是一组频率不同的信号的总和，我们用有限时间的信号片段测频时，理论上存在与时间的倒数有关的频率测量误差。当然，测频误差与信噪比也有关。但如果把测频时间缩小到零，则测频误差为无穷大，测频也就没意义了。因此工程意义上的瞬时测频是指在测频误差倒数量级的时间段上的测频。比如说测频精度为1MHZ，所占用的信号时间小于等于1us便可以称为瞬时测频。

实现瞬时测频的方法有很多种，根据机理，可以归纳为两大类。

第一类是把待测频率信息转换为幅度信息，或者先将频率信息转换为相位信息，然后转换为幅度信息，通过测量幅度信息来获得频率信息。一般满足“待测频率一幅度一实测频率’’或“待测频率一相位（差）一幅度一实测频率’’的测量过程。第二类是将待测信号进行采样变成数字信息，然后通过对数据的处理、运算获得频率信息。满足“待测频率一信号采样一数字测频”的关系。

第一类的关键是根据频率能产生不同幅度响应的模拟器件和由幅度信息生成频率信息的编码电路或数字处理电路。因其核心部分由模拟器件构成，所以第一类瞬时测频也可认为是模拟方法瞬时测频。第二类的关键是采样量化电路和测频算法。因其核心部分由数字器件构成，所以第二类瞬时测频也可认为是数字方法瞬时测频。第一大类按照器件原理的差异又可以分为几种，分别是多信道法，鉴频法，干涉仪比相法，驻波鉴相法等。由于鉴频法、驻波鉴相法的瞬时测频目前在工程应用上很少，因此在本论文中不作论述。第二类是数字式瞬时测频，是今后发展的重点，数字式瞬时测频具有模拟瞬时测频所难以具备的特点。

带宽是示波器最重要的指标之一。示波器中的100MHZ 带宽表明了该示波器垂直系统的频率响应。示波器的带宽定义为示波器在屏幕上能以不低于真实信号3dB的幅度来显示信号的最高频率。

如果示波器的输人信号为一个100MHz的正弦信号，示波器显示的信号频率却是50MHz，是因为示波器的采样速率太慢，产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率，或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了，而显示的波形仍不稳定。

扩展资料：

示波器基本原理

由示波管的原理可知，一个直流电压加到一对偏转板上时，将使光点在荧光屏上产生一个固定位移，该位移的大小与所加直流电压成正比。如果分别将两个直流电压同时加到垂直和水平两对偏转板上，则荧光屏上的光点位置就由两个方向的位移所共同决定。

如果将一个正弦交流电压加到一对偏转板上时，光点在荧光屏上将随电压的变化而移动。当垂直偏转板上加一个正弦交流电压时，在时间t=0的瞬间，电压为Vo（零值），荧光屏上的光点位置在坐标原点0上，在时间t=1的瞬间，电压为V1（正值），荧光屏上光点在坐标原点0点上方的1上，位移的大小正比于电压V1；

在时间t=2的瞬间，电压为V2（最大正值），荧光屏上的光点在坐标原点0点上方的2点上，位移的距离正比于电压V2；以此类推，在时间t=3，t=4，…，t=8的各个瞬间，荧光屏上光点位置分别为3、4、…、8点。在交流电压的第二个周期、第三个周期……都将重复第一个周期的情况。

如果此时加在垂直偏转板上的正弦交流电压之频率很低，仅为lHz～2Hz，那么，在荧光屏上便会看见一个上下移动着的光点。这光点距离坐标原点的瞬时偏转值将与加在垂直偏转板上的电压瞬时值成正比。

如果加在垂直偏转板上的交流电压频率在10Hz～20Hz以上，则由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象，在荧光屏上看到的就不是一个上下移动的点，而是一根垂直的亮线了。该亮线的长短在示波器的垂直放大增益一定的情况下决定于正弦交流电压峰一峰值的大小。

如果在水平偏转板上加一个正弦交流电压，则会产生相类似的情况，只是光点在水平轴上移动罢了。

参考资料来源：百度百科-示波器

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