时频测量原理简述

目录 1 调制域测量 1）什么是调制域测量 2）为什么要进行调制域测量

2 时频测量原理—如何实现调制域测量 1）瞬时频率测量原理 2）无间隔计数器的实现

3）提高测量速度与分辨力的方法 4）调制域分析的应用 5）发展动态 正文内容

1）什么是调制域测量？

电信号的完整关系：可采用三个量以及之间的关系来描述。这三个量就是时间、频率和幅度，其中： 幅度-时间关系：示波器； 幅度-频率关系：频谱仪 频率-时间关系：调制域分析仪

下图描述了同一信号在时域（V-T）、频域（V-F）、调制域（F-T）的特性。

调制域分析仪：能够完成时间与频率关系测量的仪器。 调制域即由频率轴（F）和时间轴（T）共同构成的平面域。 调制域测量技术是对时域和频域测量技术的补充和完善。 ◆时域与频域分析的局限性

一个实际的信号可以从时域和频域进行描述和分析，时域分析可以了解信号波形（幅值）随时间的直观变化；频域分析则可以了解信号中所含频谱分量，但是，却不能把握各频谱分量在何时出现。 ◆调制域概念

在通信等领域中，各种复杂的调制信号越来越多地被人们使用，因而，常常需要了解信号频率随时间的变化，以便对调制信号等进行有效分析——即调制域分析。 调制域即指由频率轴(F)和时间轴(T)共同构成的平面域。 1 调制域测量

2）为什么要进行调制域测量？

在通信等领域中，各种复杂的调制信号越来越多地被人们使用，因而，常常需要了解信号频率随时间的变化，以便对调制信号等进行有效分析——即调制域分析。

方便地表达出频域和时域中难以描述的信号参数和信号特性。为人们对复杂信号的测试和分析提供了方便直观的方法，解决了一些难以用传统方法或不可能用传统方法解决的难题。 4.9.2 时频测量原理 1）瞬时频率测量原理

◆瞬时频率的概念

信号频率随时间的变化，可将频率量视为时间t的连续函数，用f(t)表示。f(t)也代表了时间t时的瞬时频率。 ◆平均频率

实际上，由于测量上的困难，瞬时频率只是一种理论上的概念。因为所有测量都需要一定的采样时间（闸门时间），测量结果则为该采样时间内的平均频率。 ◆用平均频率逼近瞬时频率

在时间轴上以某个时刻t0为起始点，连续地对被测信号进行采样，则：

各采样计数值Mi与相应时间点ti相对应。则可得到采样时间内的平均频率值。当时间趋于无限小时即可得到各时间点的瞬时频率值。

如下图所示，采样点A作为时间起始点t0，则：

在采样点B得到事件周期值M1和时间标记：t1=N1T0+t0 (T0为时标) 在采样点C得到事件周期值M2和时间标记：t2=N2T0+t1

于是，B点的频率为：f1=M1/(N1T0)=(M1/M2)*F0 同理，C点的频率为 f2= (M2/N2)*F0

如此连续不断地测量下去就得到了时频曲线。 2）无间隙计数器的实现 ◆无间隙计数器

通用计数器的频率测量，其前后两次闸门之间必然存在一段间隙时间（显示、存储、下一次测量准备），