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测量仪表相关技术文章采用全数字中频技术的DSA1030A频谱分析仪的设计
随着模数转换器、高性能微处理器和可编程器件等器件和技术近年来突飞猛进的发展，频谱仪也从模拟中频时代进入全数字中频时代。全数字中频技术的采用使频谱仪的多项指标得到显著提升。北京普源精电（RIGOL）推出的DSA1030A频谱分析仪采用的就是全数字中频技术，成为为数不多的掌握该技术的频谱仪供应商之一。
原理及设计对比
为了便于说明数字中频和模拟中频对于频谱仪的影响，我们先简单分析一下这两种类型频谱仪实现的原理。图1就是典型的模拟中频频谱仪的原理框图。射频信号进入频谱仪后首先经过衰减器，将信号幅度调节到混频器最佳工作范围内，然后通过频谱仪内部的变频器将射频信号变到相对较低的中频，中频滤波实现不同带宽的选择后，包络检波后得到视频信号，最终显示在屏幕中。由图1可见，几乎所有部件都是模拟器件，因此模拟中频实现的频谱仪一般都比较笨重。
而数字中频频谱仪的设计核心是全数字式的中频转换和信号处理链，通过全数字中频技术，分析仪不再依赖于响应迟钝的晶体和LC型滤波器。射频前端的处理与模拟中频频谱仪的射频部分处理无明显变化，重点在变频器完成频谱从高到低的搬移后，通过A/D转换器实现模拟到数字的变换，使用数字处理方式实现数字下变频、中频滤波器、包络检波器、视频滤波器以及幅度定标等模块，最终完成输入信号谱的计算和显示。与模拟中频频谱仪比，数字中频频谱仪在数字域上实现放大、滤波、检波等一系列中频处理，并最终送给LCD显示。数字检波器，数字滤波器的采用极大地提高了系统的稳定性、一致性、测量速度，同时进一步缩小了频谱仪的体积。