频谱分析仪相位噪声测量.ppt

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1、成都信息工程学院1微波测量技术相位噪声测量相位噪声测量成都信息工程学院2微波测量技术噪声噪声白噪声（白噪声（whitenoise）是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。所有频所有频率具有相同能量的随机噪声率具有相同能量的随机噪声高斯白噪声（高斯白噪声（WGN）高斯白噪声的概念高斯白噪声的概念.白白指功率谱恒定指功率谱恒定;高斯指幅度取各高斯指幅度取各种值时的概率种值时的概率p(x)是高斯函数是高斯函数.加性高斯白噪声（加性高斯白噪声（AWGN）从统计上而言是随机无线噪声，其特点是其通信信道上从统计上而言是随机无线噪声，其特点是其通信信道上的信号分布

2、在很宽的频带范围内的信号分布在很宽的频带范围内。成都信息工程学院3微波测量技术相位噪声相位噪声一纯净的正弦信号可表达为：一纯净的正弦信号可表达为：V(t)=Vssin2f0t由于噪声的存在，该信号的相由于噪声的存在，该信号的相位是随时间随机变化的，因此位是随时间随机变化的，因此该信号可表达为该信号可表达为V(t)=Vssin2f0t+(t)其中其中(t)是随时间而变的相位起伏，是随时间而变的相位起伏，也就是相位噪声也就是相位噪声成都信息工程学院4微波测量技术l表示频谱分析仪本振短期不稳定度。l混频过程将任何本振不稳定性变换为混频分量。l噪声边带常用dBc/Hz表示（相对载频1Hz带宽内的功率）

3、。噪声边带又称相位噪声。噪声边带噪声边带成都信息工程学院5微波测量技术成都信息工程学院6微波测量技术噪声边带对整机性能的影响测量频率的下限频率分辨率灵敏度动态范围被测信号的相噪成都信息工程学院7微波测量技术单边带相位噪声单边带相位噪声成都信息工程学院8微波测量技术噪声边带噪声边带噪声边带降低对不等幅信号的分辨率相位噪声成都信息工程学院9微波测量技术噪声边带噪声边带动态范围动态范围受限于噪声边带受限于噪声边带dBc/Hz显示平均噪声电平显示平均噪声电平动态范围动态范围压缩压缩/噪声噪声受限于受限于100kHzto1MHz动态范围依赖于到载波的间距成都信息工程学院10微波测量技术雷达雷达应用用指示

4、运指示运动目目标高的相位噪声引起目高的相位噪声引起目标判断混淆判断混淆目目标反射信号反射信号成都信息工程学院11微波测量技术频谱分析仪测量方法频谱分析仪测量方法成都信息工程学院12微波测量技术相位噪声测量结果相位噪声测量结果成都信息工程学院13微波测量技术成都信息工程学院14微波测量技术相位噪声测量相位噪声测量相位噪声是描述信号质量的重要指标相位噪声是描述信号质量的重要指标单边带相位噪声（单边带相位噪声（SSB）是指相对于载波一定频偏处的1Hz带宽内的能量与载波电平的比值，相应的单位为dBc/Hz 成都信息工程学院15微波测量技术直接频谱分析直接频谱分析1.测量载波功率 P02.测量某一频偏

5、fm 处的噪声功率3.结果:P0:载波功率Pnoise,fm:频偏 fm 处的噪声功率Bnoise:分辨率滤波器噪声带宽Dcorr:RMS-检波器(VBW 3 RBW,无平均):Dcorr=0 dB 取样检波器(VBW W/Hz:剩余剩余调相相剩余剩余调频抖抖动成都信息工程学院19微波测量技术频谱分析仪法的优点频谱分析仪法的优点m测试设置简单、快捷m频率偏移范围大(高达 1 GHz)m可以测试很多信号源的特性m杂散发射杂散发射m邻信道功率泄漏邻信道功率泄漏m高次谐波高次谐波m直接显示相位噪声（当调幅噪声忽略不计时）成都信息工程学院20微波测量技术频谱分析仪法的缺点与局限频谱分析仪法的缺点与局限

6、成都信息工程学院21微波测量技术频谱仪模式的不足和局限性频谱仪模式的不足和局限性无法区分无法区分调幅噪声和相位噪声幅噪声和相位噪声灵敏度受灵敏度受仪器固有的相位噪声限制器固有的相位噪声限制无无载波抑制波抑制小小频偏偏时测量范量范围受分辨率受分辨率带宽和和滤波器波器选择性所性所限制限制动态范范围有限有限成都信息工程学院22微波测量技术由于由于1Hz FFT滤波器形状波器形状带来的来的载波泄漏波泄漏频谱分析仪法的缺点与局限性频谱分析仪法的缺点与局限性成都信息工程学院23微波测量技术频谱仪测量相位噪声的误差源频谱仪测量相位噪声的误差源1.当当测量量结果和果和频谱分析分析仪的固有指的固有指标可以相比可

7、以相比拟时，校正，校正频谱分析分析仪相位噪声相位噪声带来的影响来的影响。举例：例：如果如果测量量结果比固有指果比固有指标高高3dB，那么，那么，测量的相量的相位噪声位噪声应该修正修正3dB。成都信息工程学院24微波测量技术2.频谱分析分析仪的的线性性误差差3.参考参考电平平设置的不确定置的不确定误差（如果差（如果测量量过程中参考程中参考电平平有有调整）整）4.衰减器切衰减器切换不确度（如果不确度（如果测量量过程中衰减器有程中衰减器有调整）整）5.频率响率响应误差（差（频率偏移大于率偏移大于 100 kHz)5.带宽的不确定性的不确定性(因因为计算算单位位为 dBc/Hz)频谱仪测量相位噪声的误差源频谱仪测量相位噪声的误差源成都信息工程学院25微波测量技术