最低0.27元开通文库会员，查看完整内容>；原发布者：伴山先森如何用频谱仪进行准确的信号功率测量罗德与施瓦茨公司陈峰1.概述获得准确的信号功率是频谱分析仪的一项重要测试功能。测试不同类型的信号，需要采用不同的频谱仪设置和测试方法。对于同一个信号的测试，采用不同的频谱仪参数设置，包括带宽、平均、扫描时间、检波方式、时域和频域的算法等等因素，都可能产生不一样的测试结果。对于有经验的工程师来说，都清楚如何用频谱仪获得信号的功率谱，但是许多工程师对于频谱仪参数的设置及其对测试结果的影响并不清楚，从而造成错误的测量结果。本文的目的是从原理上分析频谱仪各种设置的影响以及如何正确设置参数，从而获得准确的信号功率测量结果。2.信号及噪声功率分析2.1.高斯白噪声的功率密度高斯白噪声，是指噪声的概率密度函数满足正态分布统计特性，同时它的功率谱密度函数是常数的一类噪声。这里值得注意的是，高斯型白噪声同时涉及到噪声的两个不同方面，即概率密度函数的正态分布性和功率谱密度函数均匀性，二者缺一不可。在通信系统的理论分析中，特别是在分析、计算系统抗噪声性能时，经常假定系统中信道噪声（即前述的起伏噪声）为高斯型白噪声。其原因在于，。
如何高斯噪声的频率谱密度接近直线 白噪声、粉红噪声、褐色声：是由光波的谱线图就是光谱图类比而来区分这些噪声的。[白噪声]所谓白噪声是指一段声音中的频率分量的功率在整个可听范围（0～20KHZ）内都是均匀的。由于人耳对高频敏感一点这种声音听上去是很躁耳的沙沙声。白噪声是一种无规噪声，它的瞬时值是随机变化的。它的幅值对时间的分布满足正态分布。它具有连续的噪声谱，包含有各种频率成分的噪声。它的功率谱密度与频率无关，几个频率能量的分布是均匀的。它的等带宽输出的能量是相等的。它在线性坐标中，输出是一根平行与横坐标的直线。在对数坐标中，输出是按每倍频程带宽增加3dB的斜率而上升的。在人耳可听的频率范围内，具有相同能量的噪声称为白噪声。白噪声广泛用于环境声学测量中。所以从频谱仪的图形上看，白噪声在全频谱内是一条平直的线[粉红噪声]粉红噪声是自然界最常见的噪音，简单说来，粉红噪声的频率分量功率主要分布在中低频段。粉红噪声从人耳中听到的是平直的频率响应—“非常悦耳的一种噪声”最常用于进行声学测试的声音。从波形角度看，粉红噪声是分形的，在一定的范围内音频数据具有相同或类似的能量。粉红噪声的电平从低频向高频不断衰减，其幅度与频率成反比(1/f)。。
如何在频谱分析仪或矢量信号分析仪上测量功率谱密度(PSD)？ PSD 测量值通常以Vrms2/Hz 或Vrms/rt Hz 为单位（这里的rt Hz 指的是平方根赫兹）。或者，PSD也可以采用dBm/Hz 为单位。PSA、ESA、856XE/EC 或859XE 等频谱分析仪均可通过噪声标记对功率谱密度进行测量。矢量信号分析仪比如89600S 或89400，直接就有PSD 测量数据类型。在频谱分析仪上最简便的测量方法（测量结果以Vrms/rt Hz 为单位）就是：在振幅菜单中选择以伏特为单位的振幅(AMPLITUDE[硬键]>；More>；Y Axis Units>；Volts)。在标记或标记功能菜单中打开噪声标记（例如：在ESA 上的选择顺序为Marker[硬键]>；More>；Function>；Marker Noise）。在期望的数据点上做出标记并观察标记读数。比如，我们看到噪声标记读数为16 uV(Hz)或16 uV/Hz。这里的“(Hz)”由于分子伏特不能被平方，而将噪声结果归一化为1Hz 带宽(RBW)，其正确的分母单位应该是根赫兹。由于 1Hz 的平方根仍旧是1Hz，因此并不影响结果且无需进行进一步计算。最后答案就是16 uV/rt Hz 或16 uV/Hz。您还可选择以分贝为单位的振幅（比如dBuV）进行进一步的计算，从而获得线性结果。同样以
