信号发生器/信号源的信号类型
连续波信号(CW) - 连续波信号是最初始的最简单的信号,它的频率和幅值都是固定的一个正弦波的信号。定义一个连续波信号需要幅度和频率两方面指标。
定义一个连续波信号需要幅度和频率两方面指标。
理想的连续波信号在时域上是正弦波曲线,在频域上是一条单脉冲。而实际上随机噪声会对CW信号进行调幅和调相,使其偏离理想。因为调幅噪声一般比较小可以忽略不计,这里影响比较大的是相位噪声,其在时域上表现为随机的相位抖动,在频域上表现为噪声边带,就是有裙边,不再是一条单脉冲。我们实际的CW信号如右边图示,信号大多偏离理想,有随机的噪声对其幅度和相位进行调制。
A= 信号标称幅度, 应为常数f= 信号标称频率, 应为常数E(t)= 随机信号幅度抖动f(t)= 随机信号相位抖动
扫描信号 - 当我们连续波信号得不到满足的时候,我们的扫描信号它会使正弦波在一定频率范围和一定幅度范围之内进行变化,这是我们的扫描信号, 产生一定频率范围或者功率范围的正弦波信号。
调制信号 - 产生将信息调制至正弦波,产生实际通讯中或者“真实世界”的信号。而调制信号就是真实世界中携带一些信息,比如说的一些数据变化,我们将这些信息调制到我们正弦波上,然后通过我们的天线以及其他的方式进行发送出来。
幅度调制的重要参数
模拟调制信号 - 典型信号的时域和频域波形
调制频率 – rate the modulating signal varies the amplitude of the carrier
调制深度 – ratio of the peak of modulating signal to the carrier signal amplitude Vpeak mod / Vcarrier
–Distortion (%)
频率调制的重要参数
模拟调制信号 - 典型信号的时域和频域波形
–调制频偏(ΔFdev) – amplitude of modulating signal determines how far in frequency the carrier signal will shift
–调制频率(Fm) – determines how quickly carrier will shift from one frequency to another
– Accuracy
– Resolution
– Distortion (%)
– Sensitivity (dev/volt)
相位调制的重要参数
模拟调制信号 - 典型信号的时域和频域波形
– 调制相偏(Δθ) – amplitude of modulating signal determines the amount of phase deviation
– 调制率(Fm) – determines how quickly carrier will shift from one phase to another
– Accuracy
脉冲调制的重要参数
模拟调制信号 - 典型信号的时域和频域波形
– Pulse width (t)
– PRF (1/T)
– Duty cycle (t/T)
– On/Off ratio (dB)
– Rise time(ns)
Keysight的信号发生器不光能够提供CW连续波信号,扫描信号,还能够提供模拟调制信号以及各种各样复杂的矢量调制信号。
信号发生器/信号源有哪些类型?
信号发生器有多种类型:
1. 模拟信号发生器
•参考部分 •频综部分 •输出部分 •模拟调制(AM、FM、ΦM、PM)
模拟信号发生器技术原理
模拟信号发生器基于正弦波振荡器的模拟信号发生器(Analog Signal Generator)在数字电l路诞生之前是常见的,至今仍在使用。射频模拟信号发生器能够产生连续波音调。输出频率通常可以在其频率范围内任意调谐。一些型号可以提供各种类型的模拟调制,可能包括AM、FM、相位调制和脉冲调制。另一个常见功能是内置衰减器,它能够改变信号的输出功率。取决于制造商和型号,模拟射频信号发生器的输出功率范围可从135到30 dBm。
Keysight 模拟信号发生器矢量信号发生器随着数字通信系统的出现,用传统的模拟信号发生器来测试这些系统已经不可能了。这就导致了矢量信号发生器(Vector Signal Genertor)的发展。这些信号发生器能够产生使用大量的数字调制格式如QAM、QPSK、FSK、BPSK和OFDM的数字调制无线电信号。此外,由于现代商业数字通信系统几乎都基于明确定义的行业标准,矢量信号发生器可以根据这些标准生成信号。相比之下,军事通信系统如JTRS,非常强调鲁棒性和信息安全的重要性,通常使用专有的方法。为了测试这些类型的通信系统,用户通常会创建自己的自定义波形,并将它们下载到矢量信号发生器中,以创建所需的测试信号。
2. 矢量信号发生器
•参考部分 •频综部分 •输出部分 •I/Q调制器 •基带发生器
矢量信号发生器技术原理
矢量信号发生器 I-Q调制器
是德科技全新的微波矢量信号发生器M9484C VXG,其具备高达54GHz频率,在配合 V3080A 矢量信号发生器频率扩展器使用时,可将频率范围扩展到高达 110 GHz,从而全面满足 5G/6G 研究、卫星通信和雷达解决方案的需求。M9484C VXG 微波矢量信号发生器中使用的新型 ASIC 为数字上变频提供了强大的数字信号处理能力,并直接从高采样率 14 位数模转换器(DAC)生成高达 8.5 GHz 的中频/射频信号,而不会出现传统矢量信号发生器体系结构中存在的信号损伤。
DDS 可消除由传统模拟 I/Q 调制器造成的信号损伤,例如增益失衡、时序偏斜、正交偏斜、直流偏置和相位噪声。这种新体系结构可以改善信号的动态范围并提供出色的信号保真度,特别适合用于生成宽带信号。
通过DDS的数字上变频系统,实现了更准确的I/Q调制
3. 任意波形发生器
任意波形发生器是信号发生器的一种,它能生成真实波形,提供广泛的激励信号。 它们所生成的各类信号常常用于对器件进行通信协议压力测试。
HP/Keysight公司从50年代到70年代生产的一系列函数发生器任意波形发生器任意波形发生器(Arbitrary Waveform Generator, 缩写AWG)是一个复杂的信号发生器,它能在频率范围、精度和输出电平的范围内产生任意波形。与产生一组特定波形的函数发生器不同,任意波形发生器AWG允许用户以各种不同的方式指定任意的源波形作为输出。任意波形发生器AWG通常比函数发生器更昂贵,主要用于高端设计和测试应用,AWG具有无可比拟的灵活性、速度和保真度,是高速串行、光通信、雷达测试和电子战领域的理想解决方案。
任意波形发生器
测试工程师员可以使用任意波形发生器生成测试信号为被测器件提供激励,并使用示波器分析器件的工作状态。
任意波形发生器产生的高速调制信号
4. 射频信号发生器
射频信号发生器为使用射频的测试应用生成所需的波形。 其中一种射频信号发生器是模拟信号发生器(ASG),它可以生成幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制和脉冲调制等信号。 随着信号调制变得越来越复杂,您需要使用矢量信号发生器(VSG)来生成这类复杂的数字信号。 矢量信号发生器常用的调制格式有正交相移键控(QPSK)、正交幅度调制(QAM)和二进制相移键控(BPSK)。
5. 函数发生器
函数发生器(Function Generator)是一个可以生成简单重复波形的电子设备,可以用于生产测试、仪器维修和实验室,还广泛使用在其它科技领域。内部包括一个电子振荡器,一个具备生成重复波形的电路。函数发生器可以生成的最常见波形有正弦波、方波、三角波、锯齿波,这些波形可以是不断重复的或是单次脉冲的(需要内部或外部的触发源)。如果频率高于20kHz,函数发生器往往还具有调制的功能,可以进行调幅、调频、调相、脉宽调制和VCO控制。函数发生器通常不适合需要低失真或稳定频率信号的应用,主要还是用于模拟电路。
6. 脉冲发生器
脉冲发生器可以生成不同类型的脉冲信号。这些信号可以被用于各种测试、测量和控制应用,包括电子、通信、无线电、雷达、医疗等领域。它通常由多个元件组成,如计时器、振荡器和触发器等。使用脉冲发生器可以产生一定频率的脉冲信号,具有重复性,在某些特定情况下可以产生单一脉冲,一些特殊的脉冲发生器还可以产生有特定宽度和延迟的脉冲。
是德科技脉冲发生器为生成数字和模拟波形以及数据信号提供了全方位的解决方案产品组合。可以覆盖从 1 μHz 到 56 Gb/s 的频率范围,以及从 50 mV 到 20 V 的输出幅度范围。
Keysight 81160A 脉冲函数任意噪声发生器是一款高精度脉冲发生器,具有丰富的信号生成、调制和失真功能,可以为您的器件执行彻底的压力测试。 (如需拥有更具成本效益的相同集成功能,包括脉冲频率高达 120 MHz 和正弦频率高达 240 MHz,请考虑 Keysight 81150A 。
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