频谱分析仪对射频和音频谐波以及THD的测量方法分析
扬声器谐波失真值的测试方法及系统与流程
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环境射频底噪的测量方法
环境射频底噪的测量方法《环境射频底噪的测量方法》引言：随着无线通信技术的快速发展，射频底噪问题引起了广泛关注。
射频底噪是指在无线通信过程中存在的各种噪声源，如电磁干扰、大气电波、电子设备等，对无线通信系统的性能产生不良影响。
为了解决这一问题，对环境射频底噪进行准确测量是至关重要的。
一、传统测量方法传统的环境射频底噪测量方法包括频谱分析、电磁场扫描和计算模型等。
1. 频谱分析法：频谱分析法是一种常见的射频底噪测量方法。
通过使用频谱分析仪器进行频谱扫描，可以得到射频信号的频谱图。
但是，由于环境中存在大量的噪声源，频谱图可能存在多个噪声峰值，为了准确定位底噪，需要仔细分析和处理得到的数据。
2. 电磁场扫描法：电磁场扫描法通过使用电磁场扫描仪器对环境中的电磁场进行扫描，得到电磁场分布图。
然后，根据电磁场分布图中的强度信息，可以推断环境的射频底噪情况。
但是，由于扫描范围受限，无法覆盖整个区域，对于大范围的底噪测量可能存在一定的局限性。
3. 计算模型法：计算模型法是一种利用计算机建立射频底噪的数学模型，通过模拟计算来推测环境的射频底噪。
该方法适用于多场景模拟和对比分析，但受到模型准确性和复杂性的限制。
二、改进测量方法为了提高环境射频底噪的测量准确性和效率，近年来研究者们提出了一些改进的测量方法。
1. 自适应波束形成技术：自适应波束形成技术通过使用多个天线阵列，抑制非感兴趣区域的信号，提高射频底噪的测量精度。
这种方法可以将天线的主瓣方向调整到目标信号的方向，从而提高目标信号与噪声之间的信噪比。
2. 去噪算法：利用先进的数字信号处理技术，可以对得到的射频信号进行去噪处理，提取出真实的底噪信号。
这种方法可以减弱环境中的噪声干扰，提高测量结果的准确性。
3. 粒子滤波器方法：粒子滤波器方法是一种基于统计推断的滤波方法，它利用多个粒子来估计射频底噪的概率分布，从而准确地获得射频底噪。
结论：环境射频底噪的测量方法在不断发展中，从传统的频谱分析法、电磁场扫描法到改进的自适应波束形成技术、去噪算法和粒子滤波器方法等，都在一定程度上提高了射频底噪的测量准确性和效率。
THD+N（总谐波失真+噪声）的测量技巧与结果分析
THD+N（总谐波失真+噪声）的测量技巧与结果分析
THD+N(总谐波失真+噪声)的测量技巧与结果分析
作者：袁晓瑜;
作者机构：江苏人民广播电台;
来源：视听界：广播电视技术
年：2015
卷：000
期：003
页码ห้องสมุดไป่ตู้P.53-56
页数：4
中图分类：TN912.2
正文语种：CHI
关键词：THD+N;谐波;失真;基频;滤波器
摘要：THD+N是最常用的音频测试指标,本文介绍了THD+N产生的原因和测试方式,以及如何对测试结果进行分析,从而找到影响指标的主要因素。
使用频谱分析测量谐波
使用频谱分析测量谐波用频谱分析测量谐波无线电工程应用不仅要对射频信号的谐波进行测量，有时还要确定音频信号的总谐波失真(THD)。
射频信号可能是已调信号或连续波信号。
这些信号可以由有漂移的压控振荡器(VCO)或稳定的锁相振荡器或合成器产生。
现代频谱分析仪能利用本文中所述方法来进行这些测量。
本文还将讨论如何断定在分析设备或被测器件(DUT)中是否产生谐波、对不同类型信号的最佳测量方法以及对数平均、电压单位和均方根值(ms)计算的利用。
我们这里所处理的所有信号均假定为周期信号，亦即它们的电压随时间的变化特性是重复的。
傅里叶变换分析可以将任何重复信号表示为若干正弦波之和。
按一定目的产生的频率最低的正弦波称为基频信号。
其它正弦波则称为谐波信号。
可以利用频谱分析仪来测量基频信号及其谐波信号的幅度。
谐波常常是人们不希望存在的。
在无线电发射机中，它们可能干扰射频频谱的其它用户。
例如，在外差接收机的本振(LO)中，谐波可能产生寄生信号。
因此，通常应对它们进行监控并将其减小到最低限度。
利用频谱分析仪对信号进行测量时，分析仪的电路也会引入其自身的某种失真。
为了进行精确测量，用户需要了解所测得的失真究竟是所考察的信号的一部分还是由于引人分析仪所引起的。
分析仪所产生的失真起因于某些微弱非线性特性(因为它没有理想线性特性)。
因此，可以用表明输出电压(O)与输入电压(I)之间的关系的泰勒(Taylor)级数来表示频谱分析仪的信号处理特性：V0=K1V i+K2V i2+K3V3i (1)式中V0=输出电压V i=输入电压K1、K2和K3均为常数利用上面的关系式，可以直接证明：输入电压加倍将引起V i2项增加4倍(6dB)，因而引起对正弦波的二次谐波响应增加4倍。
类似类推，三阶谐波失真随输入电平按三次方规律增加。
有两种方法即依靠技术指标或实验能断定分析仪是否对测出的失真有影响。
为了依据分析仪的谐波失真技术指标来判断其影响，利用对失真量级的了解，将相对于分析仪输入混频器上的特定信号以伽给出的那些技术指标变换成针对选择的输入电平给出的dBC。
如何正确使用频谱分析仪
如何正确使用频谱分析仪频谱分析仪是一种用于分析信号频谱特性的仪器，广泛应用于电子通信、音频处理、无线电频谱监测等领域。
正确使用频谱分析仪可以帮助我们了解信号的频域特性，有效地分析和故障排除。
本文将介绍如何正确使用频谱分析仪，包括仪器准备、信号采集、参数设置和数据分析等方面。
一、仪器准备使用频谱分析仪之前，首先需要准备好相应的仪器和设备。
确保频谱分析仪和被测信号源正常工作并连接良好。
检查电源、信号线和天线的接触是否良好，避免产生杂散信号或干扰。
二、信号采集在进行频谱分析之前，需要准确地采集待测信号。
信号源可以是任何产生需要分析的信号的设备，如信号发生器、电视机、无线电或音频设备等等。
确保信号源输出的信号幅度适中，并保持信号源和频谱分析仪之间的连接稳定。
三、参数设置正确的参数设置是使用频谱分析仪的关键。
以下是一些常见的参数设置和选项，可以根据实际需要进行调整：1. 中心频率和带宽：选择合适的中心频率和带宽可以确保所关注的频段得到准确的分析。
根据被测信号的特性，选择合适的参数进行设置。
2. 分辨率带宽：分辨率带宽决定了频谱分析仪的分辨率和计算能力。
较小的分辨率带宽可以提高分辨率，但会增加计算量。
根据需要平衡分辨率和计算能力。
3. 时间窗口：时间窗口决定了频谱分析仪对信号进行采样和分析的时间长度。
较长的时间窗口可以提高频谱分辨率，但会降低实时性。
根据需要选择合适的时间窗口。
4. 峰值检测和平均值检测：峰值检测可以快速捕获信号的峰值幅度，平均值检测可以降低噪声的影响。
根据信号的特性选择合适的检测模式。
四、数据分析频谱分析仪采集到的信号数据可以通过数据分析进行进一步处理和解释。
以下是一些常见的数据分析方法：1. 频谱显示：将采集到的信号进行频谱显示，可以清晰地观察信号在频域上的分布规律。
通过观察频谱图形，可以判断信号的带宽、谐波等信息。
2. 谱线追踪：谱线追踪可以追踪频谱图上的特定频率分量或幅度峰值。
通过谱线追踪功能，可以观察信号在频域上的变化趋势，帮助故障排除和波形分析。
35--频谱仪使用和主要射频指标测试方法.
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三、无线指标
3、增益
B：增益调节范围 定义
指当干线放大器具有可调增益时其最大增益与最 小增益的差值
指标要求
厂家声明值
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offset操作
有时输入信号很强，需要先接几十dB衰减器后再把 信号输入仪表进行测量，况且输入连接线路本身也有 一点衰耗，所以为保证仪表显示结果为真实值，需要 把这部分人为引入的误差以offset的方式去除。 1.按“LEVEL”； 2.屏幕软键上按“offset” ； 3.在数字键区输入偏置量及单位即可。 设置offset以后记得测完置0，以免影响下次测量；每 次测量前也最好先做恢复出厂设置操作。
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三、无线指标
15、调制准确度
B:峰值码域误差（PCDE） 定义
峰值码域误差是指码域中误差矢量的最大值。其 中，码域矢量误差是指一个码字信号的平均功率 与码域中除该码字之外的其余码字信号的平均功 率之比
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三、无线指标
1、标称最大输出功率
定义
标称最大输出功率是指干线放大器所能达到的最大 输出功率，此最大输出功率应满足以下条件： 增益为最大增益 满足本标准中所有指标要求 在网络应用中不应超过此功率
THD信号失真度对比系统
信号失真度测量仪器的设计测量方案的比较本次研究为信号失真度测量仪器的设计，主要针对正弦信号测量失真度。
根据目前技术的发展，对非线性失真分析仪的测量原理大致分为两类:(1)通过频谱分析仪方法直接测出被测信息中的基波分量及各次谐波分量，然后根据失真度计算公式直接计算出失真度值。
它可以测量出被测信号中的1~10次谐波分量，采用该方法较好的解决了超低频率的测量问题，但是采用此方法的仪器一般结构复杂，价格较贵，操作繁琐。
(2)通过基波抑制法将被测信号中的基波分量全部滤除而选通全部谐波分量，然后通过技术处理公式计算失真度值。
此类失真度测量方法所能测的最低频率为2Hz，但此类失真度测量方法一般需要提供基波信号或未失真的信号，而且误差较大，尤其对低失真度的测量精度很低。
以上两种均属于模拟法测量失真度。
随着信号处理技术的高速发展以及数字处理芯片的普及与应用，使得数字化测量法中的THD算法的实现快速而简洁，因此采用DSP 芯片实现THD算法，将时域信息转换成频域信息对于失真度测量来说是非常简单快速的方法。
数字电路相对于模拟电路有着不可比拟的优势，同时现代化仪器仪表也在向数字化的方向转变。
在失真度测量中，数字测量方法已经成为当前失真度测量的首选方法。
随着微处理器的发展和数字采样速度的提高，使得失真度数字测量方法的精度和频率范电远远超过模拟测量方法。
上述比较的失真度测量方法中，数字方法比模拟法有着诸多优势，且易于实现。
此方法的重点在于对信号的数字化采样和THD的频谱分析法。
鉴于以上对失真度测量仪优缺点的分析，本课题从提高测量精度、减小仪器结构复杂度、节约成本的角度出发来研究和设计正弦信号失真度的测量。
通过以上比较，本设计选用了第二种方法，即基于DSP 芯片采用THD的频谱分析法来实现正弦信号的失真度测量。
DSP 芯片近来迅发展并被广泛采用的一种具有特殊功能的微处理器，尤其运用在数字信号处理方面更体现其强大的优越性，正是由于此种芯片在数字信处理方面的优越性，才使得对信号失真度的测量能在其基础上提升一个高度，因此本设计提出了采用DSP芯片对被测信号进行THD运算从而进行谱分析来计算失真度。
频谱分析仪检波方式的分析与研究
频谱分析仪检波方式的分析与研究作者：陈旻刘平来源：《现代电子技术》2010年第01期摘要:频谱分析仪是常用的射频测量仪器之一。
在测试和分析各种信号时,必须选择合适的检波方式才能正确反映它们的特性,如果选择不合适的检波方式可能会导致测试结果出现误差或者错误。
介绍频谱分析仪的多种检波方式,详细分析采样检波、最大峰值检波、最小峰值检波、自动峰值检波、普通检波、平均值检波、均方根检波、准峰值检波的特点和用途,最后总结了各种检波方式的区别。
关键词:采样检波;最大峰值检波;最小峰值检波;自动峰值检波;普通检波;平均值检波;RMS 检波;准峰值检波中图分类号:TN911文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)01-097-03Analysis and Research of Detector Types of Spectrum AnalyzerCHEN Min,LIU Ping(Institute of Mechanical Engineering,Southeast University,Nanjing,211100,China)Abstract:Spectrum analyzer is one of the radio frequency measuring instruments in common use.Appropriate detector types should be chosen to analyze and measure a variety of signals to show their characteristics correctly,the results would be inaccurate or absolutely wrong when inappropriate detector types are chosen.Various kinds of detector types of spectrum analyzer are introduced,the features and applications of sample detector,max peak detector,min peak detector,auto peak detector,normal detector,average detector,RMS detector and quasi-peak detector are analyzed in detail,the differences among them are concluded.Keywords:sample detector;max peak detector;min peak detector;auto peak detector;normal detector;average detector;RMS detector;quasi-peak detector0 引言在使用频谱分析仪测试和分析各种类型的信号时,必须正确设置检波方式。
第五章 频谱分析仪测量解析
sweep generator
detector
Log Amp
video filter
CRT display
混频器
Mixer input
MIXER
RF IF
f
-
LO
f sig
f
+
LO
f sig
f sig
LO
f sig
f LO
f LO
中频滤波器
IF Filter
减小带宽，分辨率提高， 同时也改善了信噪比 （SNR），但是，扫描 速度和轨迹刷新速度降 低。我们可以根据测量 要求在几方面之间进行 折中
2
电子信号表述
由于所有的电信号都可以有一系列正弦波组合而成，即正弦波 是最基本的电信号。
正弦波一般表达式可以这样表示。
S（t） =A（t）COS[（t）t+ 参数：
S（t）电子信号的时域表述 A（t）电子信号的振幅 （t）电子信号的角频率
（t）电子信号的相位
（t）]
第一节 定义
问题: 1. 什么是频谱分析仪 2. 为什么要用频谱分析仪
作为显示横坐标。
RF INPUT ATTENUATOR
IF GAIN
SWEEP GEN
frequency LCD DISPLAY
信号频谱分析
实时
非实时
动态信号分析仪
扫频频谱分析仪
X(t)
衰减器
模拟 滤波器
S(t)
取样器
T转模=换V数21器/ fS
数字 滤波器
X(nT)
处理器
窗口显示器
输入
f1 (a) 时域波形
V1
频谱分析仪测量谐波的方法
频谱分析仪测量谐波的方法嘉兆科技无线电工程应用不仅要对射频信号的谐波进行测量，有时还要确定音频信号的总谐波失真(THD)。
射频信号可能是已调信号或连续波信号。
这些信号可以由有漂移的压控振荡器(VCO)或稳定的锁相振荡器或合成器产生。
现代频谱分析仪能利用本文中所述方法来进行这些测量。
本文还将讨论如何断定在分析设备或被测器件(DUT)中是否产生谐波、对不同类型信号的最佳测量方法以及对数平均、电压单位和均方根值(ms)计算的利用。
我们这里所处理的所有信号均假定为周期信号，亦即它们的电压随时间的变化特性是重复的。
傅里叶变换分析可以将任何重复信号表示为若干正弦波之和。
按一定目的产生的频率最低的正弦波称为基频信号。
其它正弦波则称为谐波信号。
可以利用频谱分析仪来测量基频信号及其谐波信号的幅度。
谐波常常是人们不希望存在的。
在无线电发射机中，它们可能干扰射频频谱的其它用户。
例如，在外差接收机的本振(LO)中，谐波可能产生寄生信号。
因此，通常应对它们进行监控并将其减小到最低限度。
利用频谱分析仪对信号进行测量时，分析仪的电路也会引入其自身的某种失真。
为了进行精确测量，用户需要了解所测得的失真究竟是所考察的信号的一部分还是由于引人分析仪所引起的。
分析仪所产生的失真起因于某些微弱非线性特性(因为它没有理想线性特性)。
因此，可以用表明输出电压(O)与输入电压(I)之间的关系的泰勒(Taylor)级数来表示频谱分析仪的信号处理特性：V0=K1V i+K2V i2+K3V3i (1)式中V0=输出电压V i=输入电压K1、K2和K3均为常数利用上面的关系式，可以直接证明：输入电压加倍将引起V i2项增加4倍(6dB)，因而引起对正弦波的二次谐波响应增加4倍。
类似类推，三阶谐波失真随输入电平按三次方规律增加。
有两种方法即依靠技术指标或实验能断定分析仪是否对测出的失真有影响。
为了依据分析仪的谐波失真技术指标来判断其影响，利用对失真量级的了解，将相对于分析仪输入混频器上的特定信号以伽给出的那些技术指标变换成针对选择的输入电平给出的dBC。
如何测量总谐波失真和所使用的功率因数计算-设计应用
如何测量总谐波失真和所使用的功率因数计算-设计应用总谐波失真(THD) 是与线路基频（例如60Hz）相比的线路上的谐波量。
THD 考虑了线路上的所有谐波频率。
THD 可以与电流谐波或电压谐波相关，可以使用以下公式来计算线路电压的失真度：图1. 总谐波失真(THD) 应在变压器处测量，而不是在负载处测量。
其中Vn_rms 是第n 次谐波的RMS 电压，Vfund_rms 是基频的RMS 电压。
不含高次谐波的纯正弦波形（例如理想电压源）的THD 为0%。
THD 值大于零意味着正弦波形已失真。
THD 通常以百分比形式给出，例如5% 或50%。
THD 可以测量电流和电压。
电流谐波是由非线性负载引起的，例如那些消耗电流脉冲的负载。
电压谐波是由流经不同系统阻抗的谐波电流引起的。
流经变压器的电流会导致线圈两端产生电压降。
当电流以脉冲形式流动时，电压也将以脉冲形式流动。
高电压失真是一个问题，因为电压失真成为电机等线性负载的谐波载体。
电压谐波会导致配电系统和连接到系统的负载出现问题（额外热量）。
测量总谐波失真在对电路进行谐波故障排除时，应测量电压THD 和电流THD。
为了获得效果，电压THD 不应超过基频的5%，电流THD 不应超过基频的20%。
为了准确计算系统中的THD，应在变压器处而不是在产生谐波的负载处计算THD（见图1）。
测量负载处的THD 可提供的THD 读数，因为系统中并未发生THD 消除。
图1. 总谐波失真(THD) 应在变压器处测量，而不是在负载处测量。
当在满载期间测量THD 电流时，THD 大约等于总需求失真(TDD)。
总需量失真(TDD) 是电流谐波与负载电流的比率。
THD 测量是在对系统进行测试或故障排除时进行的。
TDD 与THD 不同，因为TDD 参考随时间推移进行的电流测量。
THD 是仅在特定测量时间测量电源线上的电流。
TDD 测量的目的是考虑THD 相对较高但总负载相当低的情况。
在这种情况下，TDD 相对较低，并且过热也被化。
频谱分析仪的使用及实用技巧
频谱分析仪的使用及实用技巧频谱分析仪是一款功能多、用途广的电子测量设施，既可以对放大器、滤波器等线路线路系统的部分参数进行测量，还能够对于信号的调制度、频率稳定性等方面进行一个参数测量。
下面则对频谱分析仪的使用与实用技巧进行一个讲解。
频谱分析仪的使用测量的可测量性和不确定性完全取决于频谱分析仪的设置。
这包括衰减器，频率范围和分辨率带宽的设置。
频谱分析仪的设置包括频率范围，分辨率和动态范围。
动态范围还涉及最大输入功率，即燃尽功率。
当输入信号小于1W超过线性工作区域时，增益压缩会导致错误。
此外，灵敏度也被认为是频谱分析仪是否可以测量输入信号的关键。
应从两个方面观察参数的频率范围。
一个是频率范围是否足够窄以具有足够的频率分辨率，即足够窄的扫描宽度。
两者是频率范围是否具有足够的宽度，以及是否可以测量二次和三次谐波。
当使用频谱分析仪测量放大器的谐波失真时，如果放大器为1GHz，则其三次谐波为3GHz，这是考虑频率范围的最大可测量宽度。
如果频谱分析仪为1.8 GHz，则无法测量。
如果频谱分析仪为26.5 GHz，则可以测量三次和四次谐波。
分辨率也是频谱分析仪中非常重要的参数设置。
分辨率表明，当测量两个频率的功率不同时，我们必须区分它们。
将IF带宽设置为三个不同的宽度对应于设置带宽时看到的曲线。
带宽越窄，分辨率越高。
中频带宽越宽，分辨率越低。
分辨率带宽直接影响小信号的识别能力和测量结果。
频谱分析仪的实用技巧1、频谱分析仪的校准：频谱分析仪通常具有固定幅度和频率的校准器。
当使用频谱分析仪测量信号特别是绝对信号电平时，有必要校准频谱分析仪以确保信号测量的准确性。
此外，可以通过测量校准信号的测试，从而检查频谱分析仪是否出现问题。
2、射频输入信号电平小鱼频谱分析仪允许的安全电平：在频谱分析仪输入端接入射频信号之间，一定要对输入信号电平进行正确的估算，以此避免频谱分析仪射频输入大于射频分析仪允许的安全电平，否则将会烧坏频谱分析仪输入衰减器和混频器。
关于音响系统参数测试的主要参数之一：THDN（总谐波失真加噪声）
关于音响系统参数测试的主要参数之一：THDN（总谐波失真加噪声）电子音频设备有很多技术指标，其中有一项很重要的指标是总谐波失真加噪声THD+N。
国外一些厂家关于该指标的表述与国内不同，需经过换算成符合国内行业标准的单位。
下面简要地介绍THD,THD+N以及不同表述单位的换算。
1 总谐波失真总谐波失真对音频产生主要影响的非线性失真，是相对于输入信号产生了新的频率成分导致的。
通常测量非线性失真中的谐波失真，当用单一正弦波信号进行激励时（图1），在频域上的表现除了有基频成分本身之外，还有基频的谐波成分的能量出现，这种失真是非线性失真，称为谐波失真，如图2所示。
图1 谐波失真的测量图2 输出信号的频率当用纯正弦波信号激励被测设备时，从输出信号的频谱上看，除了有反映输入信号的基波外，还有基于基波频率的2次，3次，4次等高次谐波的能量，这些高次谐波在输入信号中是没有的，而是由于音频设备中电子元器件的非线性引起的，这些新的频率分量导致输出信号的波形产生了畸变，对音质产生了影响。
总谐波失真（Total Harmonic Distortion）是单独谐波成分的平方和求开方得到的，用谐波失真度表示，应指明最高次谐波的次数。
THD = （高次谐波的均方根值/基波）x 100%例如广播调音台甲级指标的通频带谐波失真应小于0.2%。
2 总谐波失真加噪声由于音频设备始终存在噪声，采用各种方法只能减小而无法根本消除。
如果某台音频设备的总谐波失真满足国家/行业标准，但噪声较大，信噪比不达标，其技术指标仍然不能达到要求，因此仅用总谐波失真是不够的，还应考虑噪声的影响因素。
目前最常用的失真测量方法是总谐波失真加噪声（THD+N[noise]）技术。
在音频设备中，除了电子元器件的非线性导致的谐波失真，还有器件的噪声造成的影响，通常用THD+N表示。
THD+N是英文T otal Hormonic Distorion + Noise的缩写，翻译成“总谐波失真加噪声”。
放大器失真THD和THD+N的测量-lingyuntian的个人空间-中国电子...
放大器失真THD和THD+N的测量-lingyuntian的个人空间-中国电子...放大器失真THD 和 THD+N的测量DIY 2010-08-15 03:03:44 阅读216 评论0 字号：大中小订阅放大器失真THD 和 THD+N的测量/view/6e6fe0eb6294dd88d0d26bb9 .html问：我看了你们的放大器产品说明，对失真技术指标我有些弄不懂。
有的放大器是用二次和三次谐波失真，另外一些用总谐波失真(THD)或总谐波失真加噪声(THD+N)，还有的用两个单一频率互调失真(IMD)和三阶互调失真，能否请你解释一下?答：因为放大器是应用范围很广的常用器件，所以为了满足应用需要不断研制出一些新的放大器，因而自然会涉及到一些专用指标。
正如你所指出的那样，失真可以用各种方法来定义，对于特殊的应用，技术指标与用户对失真的定义有关。
尽管有一些指标主要与规定的频率范围和应用场合有关，但还是有一些失真指标是相当通用的。
实际上存在着一些标准化的基本定义，所以让我们首先讨论一下。
谐波失真是这样度量的：在规定的电路中，用一个频谱上是很纯的正弦波加到放大器上，然后观察输出的频谱。
在输出端观察到的失真大小通常与下面几个参数有关：待测放大器在小信号和大信号条件下的非线性、输入信号的幅值和频率、放大器输出端施加的负载、放大器的电源电压、印制线路板的布局、接地和电源去耦等。
因此你可以看出，任何关于失真的技术指标如果没有确切规定的测试条件是完全没有意义的。
谐波失真的测量可以根据频谱分析仪的输出频谱，观察二次、三次、四次…等谐波相对基波信号的幅值来完成。
谐波失真通常表示成一个比率，其单位为%，ppm,dB 或dBC。
例如0 0015%的失真相当于15 ppm 或-96 5 dBC。
单位 dBC仅仅表示谐波电平比“载波”频率(即基波)低多少 dB。
谐波失真可以用每一个分量来分别表示(通常仅仅用二次和三次谐波)。
使用频谱分析仪进行精确测量的技巧
使用频谱分析仪进行精确测量的技巧频谱分析仪是一种广泛应用于各个领域的仪器，用于测量和分析信号的频谱特征。
它在通信、音频、无线电等领域中发挥着重要的作用。
然而，为了获得精确的测量结果，我们需要掌握一些技巧和注意事项。
本文将介绍使用频谱分析仪进行精确测量的一些技巧，并提供一些实用的建议。
首先，正确选择频谱分析仪的带宽是确保精确测量的重要一环。
带宽是指频谱分析仪能够同时处理的频率范围。
如果选择的带宽过小，可能会导致信号被截断，从而无法获取完整的频谱信息；如果选择的带宽过大，可能会导致分辨率不足，无法准确观察到细微的频谱变化。
因此，在进行测量之前，需要根据实际需求和被测试信号的特点，选择适当的带宽。
其次，消除干扰源对测量结果的影响是保证精确测量的另一个关键。
频谱分析仪容易受到来自其他信号源的干扰，这些干扰信号可能会掩盖我们所关注的信号特征。
因此，在测量之前，我们需要将可能产生干扰的信号源远离频谱分析仪，并采取一些屏蔽措施，如使用屏蔽箱来防止外部电磁干扰的影响。
此外，还可以利用频谱分析仪的滤波器功能，选择适当的滤波器参数来抑制不需要的干扰信号。
第三，正确设置频谱分析仪的参数也是实现精确测量的关键之一。
在进行测量之前，我们需要设置合适的参考电平以及垂直和水平刻度。
参考电平是指用于设置频谱分析仪显示范围的参考电平值，如果设置不当，可能会导致信号显示不准确。
垂直刻度是指频谱分析仪显示的信号强度刻度，正确设置垂直刻度可以使我们更清楚地观察到信号的功率分布情况。
水平刻度是指频谱分析仪显示的频率刻度，正确设置水平刻度可以使我们更准确地读取频率数值。
最后，我们还可以借助频谱分析仪的额外功能来提高测量的准确性和可靠性。
一些高级频谱分析仪具有平均、追踪、扫描等功能，可以帮助我们对信号进行更深入的分析和测量。
例如，平均功能可以对多次测量结果进行平均处理，减小随机误差的影响，提高测量的准确性。
追踪功能可以跟踪信号的变化情况，及时观察到信号的频率漂移等问题。
谐波失真度的测量方法
谐波失真度的测量方法引言谐波失真度是衡量信号处理系统中非线性失真程度的重要指标。
在音频、视频、通信等领域中，准确测量谐波失真度对于保证信号质量和系统性能至关重要。
本文将详细介绍谐波失真度的测量方法，包括基本原理、常用仪器和具体步骤。
基本原理在信号处理系统中，非线性元件会引入谐波成分，导致原始信号被扭曲，产生失真。
谐波失真度表示了输入信号中所含谐波成分与基波之间的比例关系。
通常情况下，我们使用频谱分析来测量谐波失真度。
频谱分析可以将信号分解为不同频率成分，并显示其幅值。
通过比较基波和各阶次谐波的幅值，可以得到谐波失真度的具体数值。
常用仪器1. 音频信号发生器音频信号发生器是一种可以产生稳定、纯净音频信号的仪器。
它可以生成特定频率和振幅的正弦波作为输入信号，用于测试和测量音频设备的性能。
2. 频谱分析仪频谱分析仪是一种用于显示信号的频率成分和幅度的仪器。
它可以将输入信号进行傅里叶变换，将时域信号转换为频域信号，并以图形方式展示出来。
通过观察频谱图，可以直观地了解信号中各个频率成分的强弱关系。
3. 示波器示波器是一种用于显示电压随时间变化的仪器。
它可以通过观察电压波形来判断信号是否存在失真。
在测量谐波失真度时，示波器可以用于观察输入和输出信号的差异，并检测非线性失真现象。
测量步骤1.连接音频信号发生器和被测设备。
将音频信号发生器的输出与被测设备的输入相连，确保连接正确可靠。
2.设置音频信号发生器的参数。
根据需要设置音频信号发生器的输出频率、振幅等参数。
3.连接示波器并调整显示方式。
将示波器连接到被测设备的输入和输出端口，并调整示波器的显示方式为XY模式。
4.调整音频信号发生器的输出幅度。
通过观察示波器上的波形，调整音频信号发生器的输出幅度，使得输入和输出波形尽可能一致。
5.打开频谱分析仪并设置参数。
将频谱分析仪连接到被测设备的输出端口，并设置合适的参数，包括频率范围、分辨率等。
6.开始测量。
依次记录基波和各阶次谐波的幅值，并计算谐波失真度。
谐波的定义及测试方法
谐波的定义及测试方法谐波是指波形中频率相对于基波是整数倍关系的波动现象。
简单来说，谐波是由基波的震动而引起的次要波动。
在物理学中，任何复杂的周期函数都可以表示为一系列谐波的叠加。
谐波存在于各种波动现象中，包括电磁波、声波和机械波等。
对于周期性现象，如周期性机械振动和周期性电流，谐波是普遍存在的。
以下是一些测试谐波的方法：1.频谱分析仪：频谱分析仪是一种常用的测试设备，可以用于分析信号的频率成分。
通过连接信号源到频谱分析仪上，可以直观地查看信号的频率谱，进而观察和分析谐波的存在和强度。
频谱分析仪可以提供信号的幅度、相位和频谱等信息。
2.傅里叶变换：傅里叶变换是一种重要的数学工具，可以将时域信号转换为频域信号。
通过对信号施加傅里叶变换，可以得到信号的频率谱密度，并从中分析和提取谐波的信息。
傅里叶变换的实现可以使用数字信号处理算法，如快速傅里叶变换（FFT）。
3.声谱仪：声谱仪是一种专门用于声波频谱分析的设备。
通过将声音输入到声谱仪上，可以显示声音的频谱，并帮助我们观察和研究声音中的谐波。
声谱仪可以用于诸如音乐、语音和机械振动等领域的研究。
4.电力质量分析仪：电力质量分析仪是一种用于分析电力系统工作状态的设备。
通过连接到电力系统上，电力质量分析仪可以监测和记录电压、电流等参数，并进行频谱分析，以检测和识别电力系统中的谐波问题。
这些设备通常应用于电力行业和电力设备的故障排查。
除了上述方法外，还可以使用示波器、信号发生器和计算机等设备进行谐波的测试和分析。
这些工具和方法可以帮助我们全面了解信号中谐波的特性和影响，从而对信号进行优化和改善。
总之，谐波是波动现象中频率相对于基波是整数倍关系的次要波动。
通过使用频谱分析仪、傅里叶变换、声谱仪和电力质量分析仪等设备和方法，可以对谐波进行测试和研究，进而分析信号的频率结构和特性。
这些方法可以应用于各种波动现象的研究和工程应用中。
使用频谱分析仪进行信号分析的步骤与技巧
使用频谱分析仪进行信号分析的步骤与技巧引言：在现代通信和电子技术领域，频谱分析仪是一种常用的工具，用于分析和测量信号的频谱特性。
通过使用频谱分析仪，我们可以深入了解信号的频率、幅度、相位等特性，从而在系统设计、故障排除和信号处理等方面得到很大的帮助。
本文将介绍使用频谱分析仪进行信号分析的步骤和一些技巧。
一、准备工作：在开始信号分析之前，我们需要进行一些准备工作。
首先，确保频谱分析仪的连接正确，信号输入源与仪器匹配并且稳定。
其次，了解所分析信号的频率范围和目标。
对于不同的信号类型或应用场景，选择合适的测量参数和分辨率，以获得更准确的结果。
二、选择合适的分析窗口：在信号分析中，我们通常使用窗函数对信号进行分析，并应根据需要选择合适的窗口类型。
常见的窗口类型有矩形窗、汉宁窗、高斯窗等。
窗函数的不同将直接影响到频谱分析的分辨率和动态范围。
一般来说，如果我们关注信号的频率分辨率，则选择具有较窄主瓣的窗口；如果关注信号的幅度分布，则选择具有较低副瓣泄漏的窗口。
三、获取信号数据：在信号分析过程中，获取准确的信号数据非常重要。
要确保信号输入源的稳定和可靠，以获得高质量的测量结果。
同时，注意使用适当的采样率，以避免频谱混叠或信息丢失现象。
在获取信号数据后，我们可以进行后续的频谱分析和处理。
四、频谱分析：频谱分析是信号分析的核心步骤。
通过选择合适的分析算法和参数，我们可以获得信号的频谱信息。
在频谱分析过程中，我们一般会观察信号的幅度谱和相位谱。
幅度谱反映了信号在不同频率上的幅度大小，而相位谱则反映了信号在不同频率上的相对相位差。
对于不同类型的信号，我们可以根据其特点进一步分析和处理。
五、谱图显示与分析：在频谱分析仪上，我们通常可以将信号的频谱信息以谱图的形式进行显示。
谱图可以直观地展示信号的频率分布和特性，帮助我们更好地理解信号。
对于复杂的信号，我们可以使用峰值搜索算法或特定算法定位谱图上的主要频率峰值，以便进一步分析和处理。
频谱分析仪的失真测量
频谱分析仪的失真测量Distortion Measurement by Spectrum Analysis摘要随着通信系统的发展和系统质量的提高，失真的测量与分析将会日益受到重视。
本文将描述的各种失真，如谐波或互调失真等，以及如何用频谱分析仪来精确测量这些失真。
关键词失真谐波互调总谐波失真频谱分析仪AbstractWith the development of communication system and the improvement of quality, distortion measurement and analysis are becoming increasingly important. This article describes predictable distortion characteristics and how to measure them using a spectrum analyzer. KeywordsDistortion, Harmonic, intermodulation, total harmonic distortion, spectrum analyzer1 前言在通信系统中，失真信号表现为通信频带中的干扰信号，使系统的信噪比下降，严重影响通信系统的容量和质量，因此精确的测量各种失真显得非常重要。
失真通常分成两大类：伪信号杂散（spurious）和谐波及互调产物。
伪信号与载波信号是不相关的，例如放大器产生的寄生振荡与其输入信号频率并不相关。
谐波和交调失真产物是属于可预见性的失真，它们直接与输入信号的频率相关。
信号谐波及互调失真的测量，通常使用频谱分析仪，结合对失真分量计算分析来实现。
RIGOL的DSA1030A频谱分析仪是一款采用全数字中频技术，富有丰富的高级测量功能，如谐波失真测量、TOI测量等，我们可以用这些测量功能直接对信号的失真进行测量。
用频谱分析仪测量谐波失真
用频谱分析仪测量谐波失真
佚名
【期刊名称】《电子测试》
【年(卷),期】2001(0)5
【摘要】@@ 无线电工程中必须要测量射频信号的谐波,有时还需检测音频信号的总谐波失真(THD).射频信号可能是调制波或者是未经调制的连续波.这些信号是由压控振荡器,固态锁相振荡器或频率综合器产生的.现代频谱分析仪可使用本文介绍的方法来测量这些信号.包括如何区分从分析设备或从被测器件(DUT)产生的谐波,测量它们的最佳的方法以及介绍电压单位对数平均值和均方根值.
【总页数】2页(P207-208)
【正文语种】中文
【中图分类】TN7
【相关文献】
1.谐波失真对振动测量值的影响 [J], 张宏宇
2.数字录放音系统的总谐波失真与动态范围及测量 [J], 邓惠群
3.基于虚拟仪器的电力谐波失真测量系统设计 [J], 张国强; 王斌; 李俊华; 刘雪梅
4.频谱分析仪产品系列——泰克实时频谱分析仪为新兴RF技术提供完整的测量套件 [J],
5.频谱分析仪对谐波失真检定影响的分析 [J], 安芳红;罗奕亭;梁晓东
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频谱分析仪对射频和音频谐波以及THD的测量方法分析
无线电工程应用不仅要对射频信号的谐波进行测量，有时还要确定音频信号的总谐波失真(THD)。
射频信号可能是已调信号或连续波信号。
这些信号可以由有漂移的压控振荡器(VCO)或稳定的锁相振荡器或合成器产生。
现代频谱分析仪能利用本文中所述方法来进行这些测量。
本文还将讨论如何断定在分析设备或被测器件(DUT)中是否产生谐波、对不同类型信号的最佳测量方法以及对数平均、电压单位和均方根值(ms)计算的利用。
我们这里所处理的所有信号均假定为周期信号，亦即它们的电压随时间的变化特性是重复的。
傅里叶变换分析可以将任何重复信号表示为若干正弦波之和。
按一定目的产生的频率最低的正弦波称为基频信号。
其它正弦波则称为谐波信号。
可以利用频谱分析仪来测量基频信号及其谐波信号的幅度。
谐波常常是人们不希望存在的。
在无线电发射机中，它们可能干扰射频频谱的其它用户。
例如，在外差接收机的本振(LO)中，谐波可能产生寄生信号。
因此，通常应对它们进行监控并将其减小到最低限度。
利用频谱分析仪对信号进行测量时，分析仪的电路也会引入其自身的某种失真。
为了进行精确测量，用户需要了解所测得的失真究竟是所考察的信号的一部分还是由于引人分析仪所引起的。
分析仪所产生的失真起因于某些微弱非线性特性(因为它没有理想线性特性)。
因此，可以用表明输出电压(O)与输入电压(I)之间的关系的泰勒(Taylor)级数来表示频谱分析仪的信号处理特性：
V0=K1Vi+K2Vi2+K3V3i(1)
式中，V0=输出电压，Vi=输入电压，K1、K2和K3均为常数利用上面的关系式，可以直接证明：输入电压加倍将引起Vi2项增加4倍(6dB)，因而引起对正弦波的二次谐波响应增加4倍。
类似类推，三阶谐波失真随输入电平按三次方规律增加。
有两种方法即依靠技术指标或实验能断定分析仪是否对测出的失真有影响。
为了依据分析仪的谐波失真技术指标来判断其影响，利用对失真量级的了解，将相对于分析仪输入混频器上的特定信号以伽给出的那些技术指标变换成针对选择的输入电平给出的dBC。
图1示出这个过程的图解实例。
从图中可以看出，对频谱分析仪只规定了二阶失真和三阶失真。
而更高阶次的失真通常可忽略不计。