Время анализа

 Время анализа – характеризует насколько быстро можно провести анализ сигнала в определенном диапазоне частот.

Время параллельного анализа зависит от времени установления колебаний в резонаторе. Если после подачи исследуемого сигнала на анализатор сразу же снять показания, то получится нулевая линия, т.к. напряжение на конденсаторе контура не может нарастать скачком.

При последовательном анализе время зависит от скорости перестройки частоты резонатора. При перестройке частоты резонатор будет характеризоваться не статической, а динамической разрешающей способностью.

Время анализа - время установления колебаний в резонаторе - зависит от вида АЧХ и полосы пропускания резонатора.

Для любого линейного четырехполюсника справедливо соотношение

                                     (14)

где  – комплексный коэффициент передачи, который есть не что иное, как спектр функции .

Спектр функции  представляет собой реакцию четырехполюсника на входное воздействие.

В теории сигналов под шириной спектра сигнала обычно понимают полосу частот, в которой сосредоточена основная доля (90%) энергии сигнала.

Полоса анализируемых частот

Полоса анализируемых частот – указывает частотный диапазон сигналов, которые могут исследоваться данным анализатором спектра.

Для увеличения полосы анализируемых частот анализаторы спектра выполняют мультидиапазонными.

В анализаторе спектра обычно имеется возможность исследовать сигнал не во всем диапазоне, а в полосе обзора, что повышает точность анализа.

Анализаторы спектра случайных процессов

 Структурная схема анализатора спектра случайного сигнала представлена на рисунке 9.

Рисунок 9 -  Структурная схема анализатора случайного сигнала

Условные обозначения:

1 – входное устройство;

2 – полосовой фильтр;

3 – квадратор;

4 – интегратор;

5 – отсчетное устройство.

Спектральная плотность стационарного случайного процесса с нулевым математическим ожиданием определяется по формулам:

                         (15)

или  

                       (16)

где

                        (17)

-время длительности импульса;

R( ) -корреляционная функция процесса;

М-знак математического ожидания.

 Формула (14) соответствует прямому способу измерения спектральной плотности, а  формула (15) – косвенному.

Прямой способ измерения спектральной плотности использует фильтрацию сигнала полосовыми фильтрами.

Необходимо, чтобы спектральная плотность сигнала была постоянной в полосе пропускания фильтра. Непостоянство вызывает погрешность смещения, которая тем меньше, чем уже полоса пропускания фильтра.

Снижение  погрешности смещения за счет сужения полосы пропускания на практике приводит  к увеличению числа полосовых фильтров для проведения спектрального анализа в заданном диапазоне частот.

Чтобы не пропустить узкополосных составляющих частотные характеристики фильтров должны перекрываться.

На рисунке (10) изображена спектральная плотность случайного сигнала и выделен      участок спектра, который пропускается  идеальным полосовым фильтром.

Рисунок 10 - Спектральная плотность случайного процесса