[发明专利]具有缩放显示的实时谱分析仪

说明书

技术领域

本公开涉及测试和测量仪器，更具体地说，涉及具有缩放显示的频域位图。

背景技术

实时谱分析仪，例如可从俄勒冈州比弗顿的Tektronix, Inc.得到的RSA6100、RSA5100和RSA3400，实时触发、捕获和分析RF信号。这些测试和测量仪器无缝地捕获RF信号，因此不同于常规扫描谱分析仪和矢量信号分析仪，在规定的带宽内没有数据丢失。

现在参考图1，实时谱分析仪100接收射频（RF）输入信号并可选地使用混合器105、本机振荡器（LO）110和滤波器115下转换它来产生中频（IF）信号。模数转换器（ADC）120将IF信号数字化以产生连续的数字采样流。数字采样被输入到环形缓冲器125并且还被输入到触发检测器130，该触发检测器130实时处理数字采样并比较被处理的采样与用户规定的触发阈值。当被处理的数字采样违反触发阈值时，触发检测器130产生触发信号，该触发信号使得采集存储器135存储被保持在环形缓冲器125中的数字采样。“违反”根据用户规定的参数而意指“超过”或“小于”。然后由后分析处理器140分析所存储的数字采样，并且结果可以被显示在显示装置145上或者被存储在存储装置（未示出）中。

Tektronix实时谱分析仪使用被称为“数字荧光”或者可替换地被称为“DPX.RTM.”的技术。DPX使能的实时谱分析仪使用连续时间处理器150来实时处理来自ADC 120的连续的数字采样流并将结果显示在显示装置145上。现在参考图2，连续时间处理器150使用频率变换205（例如快速傅里叶变换（FFT）、线性调频Z变换等）来将连续的数字采样流变换成每秒数千个谱210。然后，谱210被组合以形成被称为“位图数据库”220的数据结构。在一个实施例中，每个谱210被光栅化以产生“光栅化谱”215。光栅化谱包括被布置成一系列行和列的单元阵列，其中每一行代表特定幅度值且每一列代表特定频率值。每个单元的值为“1”（也被称为“命中”），其表示在测量周期期间在幅度对比频率间隔中的特定位置处存在输入信号；或者每个单元的值为“0”（在图中被描绘为空白单元），其表示其不是。光栅化谱215的对应单元的值被一起求和以形成位图数据库220，然后位图数据库220的每个单元的值除以光栅化谱215的总数，因此其表示在测量周期期间命中的总数除以光栅化谱215的总数，或者对等地，在测量周期期间占据幅度对比频率间隔中的特定位置的输入信号的时间百分比，也被称为“DPX 密度.RTM.”。为简单起见，光栅化谱215和位图数据库220在图中被描绘为具有10行和11列，然而，将认识到，在实际实施例中，光栅化谱215和位图数据库220可以具有数百个列和行。位图数据库220基本上是三维直方图，x轴是频率，y轴是幅度，且z轴是密度。位图数据库220可以在显示装置145上被显示为称为“位图”的图像，每个单元的密度由色彩分级像素表示。可替换地，位图数据库220可以被存储在存储装置（未示出）中。DPX采集和显示技术揭示完全被常规谱分析仪和矢量信号分析仪丢失的信号细节，例如短持续时间或稀有事件。对于关于DPX的更多信息，参见在http://www.tek.com/可得到的日期为2009年8月20日的题为“DPX.RTM. Acquisition Technology for Spectrum Analyzers Fundamentals”的Tektronix文档编号37W-19638。

在该背景的情况下，当结合所附权利要求和附图阅读时本发明的优点和其他新颖特征由下面的详细描述变得明显。

发明内容

DPX谱的典型的最终显示的宽度受构成该显示的像素数目限制。例如，典型的DPX谱是768或800像素宽，并且该宽度可能受硬件考虑、显示局限性或两者的限制。不幸的是，当使用大约800像素的整个显示宽度来观看非常宽的频率跨度时，每个像素宽度传达大部分频率，并且重要的信号可能被丢失。例如，在768像素宽的DPX谱上的2GHz显示允许仅显示的2个像素宽度的3.48 MHz宽的W-CDMA信号。有时，这意味着由于在该显示上示出大量数据，相关信号细节在DPX谱中被失去。

本发明的实施例通过产生将主DPX谱的感兴趣的区域加亮的第二用户控制的DPX谱解决了这类局限性。然后，主DPX谱和二级DPX谱被同时示出。