Цифровые анализаторы спектра, сигналов и логики

Приобрести книгу можно через интернет-магазин издательства "Солон-Пресс".

Впервые в отечественной литературе дается описание цифровых анализаторов спектра, сигналов (в том числе близких к монохромным и телекоммуникационных), цепей и логических состояний цифровых устройств. Особое внимание уделено анализаторам спектров и сигналов реального времени. Описаны как стационарные, так и переносные приборы с питанием от аккумуляторных батарей, а также приборы-приставки к персональному компьютеру.

Книга содержит наиболее полный обзор приборов этих классов на российском рынке. Приведены многочисленные примеры реальной работы с приборами. Для инженеров, научных работников, преподавателей аспирантов и студентов вузов и университетов технического профиля.

Оглавление:

Введение 3
Глава 1. Обычные анализаторы спектра 5
1.1. Теоретическая преамбула 5
1.1.1. Значение анализа спектров 5
1.1.2. Синусоидальные колебания и сигналы 5
1.1.3. Понятие о спектральном синтезе сложных сигналов 7
1.1.4. Ряды Фурье 8
1.1.5. Спектральный анализ и синтез 9
1.1.6. Дискретный спектральный анализ и синтез 11
1.1.7. Преобразования Фурье для непериодических сигналов 12
1.1.8. Ограничение числа гармоник и эффект Гиббса 14
1.1.9. Быстрое преобразование Фурье 15
1.1.10. Оконные преобразования Фурье 15
1.1.11. О теореме Котельникова 17
1.1.12. Вейвлет-преобразования и вейвлет-спектры 18
1.1.13. Спектры и их классификация 20
1.2. Гетеродинные и векторные анализаторы спектра 21
1.2.1. Принципы построения гетеродинных анализаторов спектра 21
1.2.2. Динамические искажения АЧХ УПЧ 23
1.2.3. Гетеродинный анализатор спектра АКС-1100/1101 24
1.2.4. Функциональная схема современного анализатора спектра 26
1.2.5. Модуляция радиосигналов 27
1.2.6. Векторные анализаторы спектра 29
1.3. Отечественные анализаторы спектра 30
1.3.1. Анализаторы спектра СК-4 Белан 30
1.3.2. Анализаторы спектра СК4-Белан 32 31
1.3.2. Измерительный приемник П5-Белан 32М 34
1.4. Анализаторы спектра зарубежных фирм 35
1.4.1. Анализаторы спектра фирмы Nex1 35
1.4.2. Анализаторы спектра фирмы LSA 35
1.4.3. Анализаторы спектра фирмы Agilent Technologies 36
1.4.4. Анализаторы спектра фирмы ROHDE & SCHWARZ 39
1.4.5. Анализаторы спектра AКTAКOM AKC-1301/1601 43
Глава 2. Анализаторы спектра реального времени 50
2.1. Особенности анализаторов спектра реального времени 50
2.1.1. Назначение анализаторов спектра реального времени 50
2.1.2. Функциональная схема и работа анализатора спектра реального времени 50
2.1.3. Цифровое преобразование сигналов в анализаторах спектра реального времени 53
2.1.4. Синхронизация анализаторов спектра реального времени 55
2.1.5. Основные способы представления результатов анализа 57
2.2. Анализаторы спектра реального времени RSA2200/3000 60
2.3. Анализаторы радиочастотного спектра серии RSA6100 61
2.3.1. Основные параметры анализаторов спектра серии RSA6100 61
2.3.2. Конструкция и внешний вид анализаторов спектра серии RSA6000 62
2.3.3. Органы управления на передней панели 62
2.3.4. Органы управления и подключения на задней панели 64
2.3.5. Управление работой прибора с Windows-меню и сенсорного экрана 65
2.3.6. Опции расширения прибора 66
2.4. Работа с анализаторами спектра серии RSA6100 66
2.4.1. Контроль анализатором спектра RSA6114A генератора AFG3252 66
2.4.2. Применение маркеров 67
2.4.3. Контроль спектра близких к идеальным импульсных сигналов 68
2.4.4. Исследование спектров амплитудно-модулированных сигналов (AM) 70
2.4.5. Исследование спектра сигналов с частотной модуляцией (FM) 73
2.4.6. Исследование спектра сигналов с фазовой модуляцией (ФМ) 74
2.4.7. Исследование спектра УКВ диапазона 75
2.4.8. Контроль спектра беспроводных устройств связи 76
2.4.9. Анализ нестационарных сигналов и глюков 77
2.4.10. Исследование радиолокационных сигналов 78
2.5. Анализаторы спектра фирмы Agilent Technologies CSA N1996N 83
2.5.1. Внешний вид и конструкция анализаторов спектра Agilent Technologies CSA N1996N 83
2.5.2. Основные возможности анализаторов спектра Agilent CSA N1996N 84
2.5.3. Ручной анализатор спектра N9340B 85
Глава 3. Специальные типы анализаторов 87
3.1. Портативные анализаторы спектра и электромагнитного поля 87
3.1.1. Назначение портативных анализаторов спектра и электромагнитного поля 87
3.1.2. Портативный анализатор спектра MS2711D фирмы Anritsu 88
3.1.3. Портативные анализаторы спектра R&S FSH3/6/18 90
3.1.4. Портативные анализаторы спектра Willtek 9101/9102 91
3.1.5. Портативные анализаторы спектра Model 2650/2658 фирмы B&K Precision Corporation 94
3.1.6. Портативные анализаторы спектра Model 401A/402А фирмы Bantam Instruments 94
3.1.7. Портативные анализаторы спектра АКТАКОМ 95
3.2. Анализаторы сигналов и источников сигналов 98
3.2.1. Измерительный приемник фирмы R&S FMSR 98
3.2.2. Методы измерения фазового шума 99
3.2.3. Анализатор источников сигналов фирмы R&S FSUP 100
3.2.4. Многопортовые векторные анализаторы цепей 100
3.3. Цифровые осциллографы в роли анализаторов спектра 103
3.3.1. Анализ спектра на массовых цифровых осциллографах АКТАКОМ 103
3.3.2. Анализ спектра на массовых цифровых осциллографах фирмы Tektronix 104
3.3.3. Анализ спектра на новейших цифровых осциллографах фирмы Tektronix серии DPO/MSO4000 105
3.3.4. Анализ спектра на цифровых осциллографах фирмы Tektronix серии DPO5000 107
3.3.5. Анализ спектра на цифровых осциллографах фирмы Tektronix серии DPO7000 109
3.3.6. Анализ спектра на цифровых осциллографах фирмы LeCroy 111
3.3.7. Цифровые осциллографы и анализаторы спектра компании National Instruments 112
3.4. Анализаторы телекоммуникационных сигналов 116
3.4.1. Требования к анализаторам телекоммуникационных сигналов 116
3.4.2. Анализаторы телекоммуникационных сигналов DSA70000 корпорации Tektronix 116
3.4.3. Цифровой последовательный анализатор Tektronix DSA8200 117
3.4.4. Стробоскопические осциллографы серии Wave Expert с полосой до 100 ГГц 118
3.4.5. Анализаторы последовательностей реального времени SDA 18000/10000/9000 фирмы LeCroy 121
3.4.6. Современные осциллографы в роли анализаторов телекоммуникационных сигналов 122
3.4.7. Построение глазковых диаграмм 123
3.4.8. Анализ сигналов осциллографами Tektronix DPO/MSO4000 с применением средства — Wave Inspector 123
Глава 4. Анализаторы логических состояний и осциллографы смешанных сигналов 128
4.1. Основные сведения об анализаторах логических состояний 128
4.1.1. Назначение логических анализаторов 128
4.1.2. Функциональная схема логического анализатора 130
4.1.3. Этапы работы с логическим анализатором 131
4.1.4. Подключение логических анализаторов к испытуемому устройству 131
4.1.5. Запуск логического анализатора и синхронизация 133
4.1.6. Синхронный и асинхронный режимы сбора данных 134
4.1.7. Глитчи в цифровой аппаратуре и проблема их обнаружения 134
4.2. Современные стационарные логические анализаторы 135
4.2.1. Логические анализаторы Agilent Technologies 135
4.2.2. Логические анализаторы Tektronix серий TLA 700 и 600 137
4.2.3. Логические анализаторы Tektronix серии TLA 5000 138
4.2.4. Логические анализаторы серии LA фирмы Leaptronix 141
4.3. Логические анализаторы — приставки к персональному компьютеру 142
4.3.1. О виртуальных логических анализаторах 142
4.3.2. Виртуальные логические анализаторы серии PLA Leaptronix 143
4.3.3. Логические анализаторы — приставки GLA фирмы GW Instek 144
4.3.4. Логические анализаторы — приставки к ПК АКТАКОМ AKC-3166 145
4.3.5. Логические анализаторы АКТАКОМ AKC-3162 в виде платы расширения ПК 149
4.4. Осциллографы смешанных сигналов 150
4.4.1. Назначение осциллографов смешанных сигналов 150
4.4.2. Осциллографы смешанных сигналов Agilent Technologies 150
4.4.3. Осциллографы смешанных сигналов серии MSO4000 фирмы Tektronix 151
4.4.4. Осциллографы смешанных сигналов RIGOL 153
4.5. Виртуальные осциллографы смешанных сигналов и логические анализаторы 156
4.5.1. О построении виртуальных приборов 156
4.5.2. Осциллографы-приставки смешанных сигналов АКТАКОМ 157
Глава 5. Пробники и аксессуары для осциллографов и анализаторов 159
5.1. Основное назначение и классификация пробников 159
5.2. Пассивные пробники 159
5.2.1. Пробники на основе компенсированного делителя 159
5.2.2. Повышение уровня исследуемых сигналов 161
5.2.3. Пробники с коррекцией частотной характеристики 163
5.2.4. Учет параметров пробников 164
5.2.5. Подключение пробников к источникам сигналов 166
5.3. Пробники специального назначения 167
5.3.1. Эволюция конструкции осциллографических пробников 167
5.3.2. Пробники с оптической развязкой 168
5.3.3. Токовые пробники 169
5.3.4. Новейшие пробники Tektronix класса TekConnectTM и TekVPITM 170
5.3.5. Согласованные пассивные пробники и аттенюаторы 172
5.4. Активные пробники 172
5.4.1. Назначение активных пробников 172
5.4.2. Широкополосные активные пробники 174
5.4.3. Дифференциальные пробники 176
5.4.4. Конфигурация измерительной головки пробников 177
5.4.5. Применение для подключения пробников механических манипуляторов 178
5.5. Пробники для анализаторов сигналов и спектров 179
5.5.1. Пробники для осциллографов смешанных сигналов 179
5.5.2. Пробники-переходники для анализаторов логических сигналов 180
5.5.3. Коаксиальные аттенюаторы для анализаторов спектра 180
5.5.4. Антенны для анализаторов спектра и электромагнитного поля 181
5.5.5. Пробник-переходник RTPA2A для анализаторов спектра реального времени 182
5.5.6. Внешние смесители широкополосных анализаторов спектра 183
5.5.7. 18-гигагерцевый дифференциальный пробник для анализаторов коммуникационных сигналов SDA 18000/11000/9000 184
5.5.8. Пробники для анализаторов последовательных коммуникационных сигналов 184
Глава 6. Подключение к компьютеру и программное обеспечение 186
6.1. Внешние устройства и их подключение 186
6.1.1. Основные типы внешних устройств для анализаторов 186
6.1.2. Порты для подключения измерительных приборов к компьютеру 186
6.2. Программное обеспечение измерительных приборов и систем 188
6.2.1. Основные виды программного обеспечения измерительных приборов и систем 188
6.2.2. Примеры замены фирменного программного обеспечения 189
6.3. Подключение к компьютеру цифровых осциллографов 190
6.3.1. Подключение к компьютеру осциллографов TDS 1000B/2000B 190
6.3.2. Общие возможности программы Open Choice Desktop 191
6.3.3. Выбор инструмента 191
6.3.4. Передача осциллограмм в память компьютера и в буфер 192
6.3.5. Считывание данных и установок осциллографа 193
6.3.6. Работа с установками Preferences 196
6.4. Программа NI SignalExpress Tektronix Edition 199
6.4.1. Назначение программы NI SignalExpress Tektronix Edition 199
6.4.2. Запуск программы NI SignalExpress Tektronix Edition 199
6.4.3. Основное окно программы NI SignalExpress Tektronix Edition 199
6.4.4. Работа с инструментами программы NI SignalExpress Tektronix Edition 201
6.5. Работа с программой ArbExpress 202
6.5.1. Назначение программы ArbExpress 202
6.5.2. Установка и запуск программы ArbExpress 202
6.5.3. Задание сигналов стандартных форм 203
6.5.4. Контроль и управление файлами 205
6.5.5. Задание сигналов, заданных математическими функциями 207
6.5.6. Примеры программирования сложных сигналов 208
6.5.7. Задание сигналов заданной графической формы 210
6.5.8. Задание сигналов по их реальным осциллограммам 212
6.6. Работа измерительных приборов с системой MATLAB 216
6.6.1. Назначение матричной системы MATLAB 216
6.6.2. Подготовка к стыковке осциллографов с системой MATLAB 216
6.6.3. MATLAB-программы для работы с цифровыми осциллографами 218
6.6.4. Спектральный анализ осциллограмм в MATLAB 221
6.6.5. Построение спектрограмм осциллограмм в MATLAB 224
6.7. Управление генераторами произвольных сигналов от системы MATLAB 226
6.7.1. От множества генераторов к одному генератору произвольных сигналов 226
6.7.2. Системы компьютерной математики для работы с генераторами произвольных сигналов 227
6.7.3. Управление генераторами серии AFG3000 от матричной системы MATLAB 227
6.7.4. Применение системы MATLAB при совместной работе генератора и цифрового осциллографа 229
6.8. Программа R&S FreRes для снятия и измерения частотных характеристик 232
6.8.1. Назначение программы FreRes фирмы R&S 232
6.8.2. Окно и основное меню программы FreRes 233
6.8.3. Windows-меню программы FreRes 233
6.8.4. Выбор типа устройств 234
6.8.5. Выбор параметров свипирования 234
Список литературы 236