以下是:廣東省陽江市檢測工具校驗服務報告全國認可的產品參數
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從而確保除了感興趣的頻率進行測量以為，其它頻率都被排除。這個步驟滿足條件并確保對信號的帶寬進行了限制。有兩個因素會導致簡單的抗混疊方法復雜化。個也是容易解決的因素是，抗混疊濾波器的滾降(rolloff)速率是有限的。如圖6所示，在實際濾波器的通帶和截止帶之間有一個過渡帶。這個過渡帶中的頻率可能產生混疊。為了避免這些混疊分量，濾波器的截止頻率必須低于理論頻率上限?s/2。解決這個問題的簡單辦法是使用過采樣(以高于Nyquist采樣率的速率進行采樣)。使采樣頻率略高于?max的兩倍，也就是截止帶實際開始頻率的兩倍，而不是要測量的頻率的兩倍。許多VSA的實現都使用保護帶以防止顯示混疊的頻率分量。
FFT計算超出50%?s(相當于?s/2)的頻譜分量。保護帶大約在?s的40%至50%(或?s/2.56至?s/2)之間并且沒有顯示，因為它可能被混疊分量破壞。不過當VSA軟件進行逆FFT運算時，在保護帶中的信號用于提供的時域結果。高滾降率濾波器再結合保護帶，會抑制潛在的混疊分量，并將它們衰減到遠低于測量前端的底噪。另一個致使混疊(有限的頻率分辨率)復雜化的因素解決起來難得多。首先，為寬頻掃寬(高采樣率)設計的抗混疊濾波器不適用于測量小分辨率帶寬，原因有二個:一是需要極大的樣本數量(內存分)，二是需要驚人的FFT計算量(長測量時間)。例如，當采樣率為10MHz時，一個10Hz分辨率帶寬的測量將需要超過100萬點的FFT。
也就是需要使用巨大容量的存儲器和極長的測量時間。這是不可接受的，因為小分辨率帶寬的測量能力是VSA的一大優勢。提高頻率分辨率的一個方法是減小?s，但代價是降低了FFT的頻率上限，也就是終分析儀的帶寬。不過，這仍不失為一個好方法，因為它允許你控制測量分辨率和頻率范圍。當采樣率降低時，抗混疊濾波器的截止頻率也必須降低，否則就會發生混疊。一種可能的解決方案是對每個掃寬提供一個抗混疊濾波器，或提供一個可選擇截止頻率的濾波器。使用模擬濾波器實現這種方案的困難很多，而且成本高昂，但是有可能通過DSP以數字形式添加額外的抗混疊濾波器。數字抽取濾波器和重采樣算法提供了頻率分辨率受限制問題的解決方法。AgilentVSA軟件中就使用了這種方法。
數字抽取濾波器和重采樣執行必要的操作以允許改變掃寬和分辨率帶寬。數字抽取濾波器同時降低采樣率并限制信號的帶寬(提供混疊)。輸入數字濾波器的采樣率為?s;輸出該濾波器的采樣率為?s/n，其中“n”是抽取因子，為整數值。類似的，輸入濾波器的帶寬為“BW”，輸出濾波器的帶寬為“BW/n”。許多實現過程執行二進制抽取(采樣率按1/2的速度降低)，這意味著采樣率按2的整數冪改變，即步進值為1/(2n)(1/1/1/8......)。通過“除以2n”得出的頻率掃寬稱為基數掃寬。由于減少了DSP操作，通常在基數掃寬上進行的測量比在任意掃寬上進行的測量要快。抽取濾波器允許采樣率和掃寬以2的冪次改變。
要獲得任意掃寬，采樣率必須是無限可調的。這由抽取濾波器之后的重采樣或插值濾波器來完成。盡管數字重采樣濾波器在降低采樣率的同時提供了混疊的，模擬抗混疊濾波器仍然是必要的，因為數字重采樣濾波器本身也是一個被采樣系統，必須被防止出現混疊。模擬抗混疊濾波器運行于?s上，保護寬頻率掃寬上的分析。在模擬濾波器之后的數字濾波器，為較窄的、用戶定義的掃寬提供抗混疊能力。當抗混疊涉及帶限信號，并使用示波器作為VSA軟件前端時，還必須采取額外的措施。下一個限制小分辨率帶寬分析的復雜因素來源于FFT算法自身的本質特性;FFT實質上是一個基帶轉換。這意味著FFT頻率范圍從0Hz(或DC)開始，一直到某個大頻率(?s/2)結束。
在小頻段需要被分析的測量情況中，這可能是一個重大限制。例如，如果測量前端的采樣率為10MHz，頻率范圍將從0Hz到5MHz(?s/2)。如果時間樣本數量(N)為1024，那么頻率分辨率將為9.8kHz(?s/N)。這意味著接近9.8kHz的頻率可能無法分辨。如前所述，可以通過改變采樣率來控制頻率掃寬，但是由于掃描范圍的起始頻率是DC，所以分辨率仍然受到限制。頻率分辨率可以任意提高，但是付出的代價是高頻率的降低。這些限制的解決方法是帶寬選擇分析，又稱為“縮放操作”或“縮放模式”。縮放操作使您可以在保持中心頻率不變的情況下減小頻率掃寬。這點非常有用，因為你可以分析和查看遠離0Hz的小頻率分量。縮放操作允許你將測量焦點放在測量前端頻率范圍內的任意頻率點處(圖7)。
傳統的掃描調諧式頻譜分析是一個模擬系統;而VSA基本上是一個使用數字數據和數學算法來進行數據分析的數字系統。VSA軟件可以接收并分析來自許多測量前端的數字化數據，使您的故障診斷可以貫穿整個系統框圖。圖1.矢量信號分析過程要求輸入信號是一個被數字化的模擬信號，然后使用DSP技術處理并提供數據輸出;FFT算法計算出頻域結果，解調算法計算出調制和碼域結果。VSA的一個重要特性是它能夠測量和處理復數數據，即幅度和相位信息。實際上，它之所以被稱為“矢量信號分析”正是因為它采集復數輸入數據，分析復數數據，并輸出包含幅度和相位信息的復數數據結果。矢量調制分析執行測量的基本功能。在下一篇“矢量調制分析基礎”中。
您將了解到矢量調制與檢波的概念。在使用適當前端的情況下，VSA可以覆蓋射頻和微波頻段，并能提供額外的調制域分析能力。這些改進可以通過數字技術來實現，例如模擬-數字轉換，以及包含數字中頻(IF)技術和快速傅立葉變換(FFT)分析的DSP。因為要分析的信號變得越來越復雜，一代的信號分析儀已經過渡到數字架構，并且往往具有許多矢量信號分析和調制分析的能力。有些分析儀在對信號進行放大，或進行一次或多次下變頻之后，就在儀器的輸入端數字化信號。在大部分現代分析儀中，相位連同幅度信息都被保留以進行真正的矢量測量。另一方面，其它的前端如示波器和邏輯分析儀等對整個信號進行數字化，同時也保留了相位和幅度信息。VSA無論作為合成的測量前端的一部分。
還是單獨在內部運行或在與前端相連的計算機上運行的軟件，它的分析能力都依賴于前端的處理能力，無論前端是綜合測量專用軟件，還是矢量分析測量動態信號并產生復數數據結果。VSA相比模擬掃描調諧分析有著獨特的優勢。一個主要的優勢是它能夠更好地測量動態信號。動態信號通常分為兩大類:時變信號或復數調制信號。時變信號是指在單次測量掃描過程中，被測特性發生變化的信(例如突發、門限、脈沖或瞬時信)。復數調制信號不能用簡單的AM、FM或PM調制單獨描述，包含了數字通信中大多數調制方案，例如正交幅度調制(QAM)。掃描調諧分析顯示了一個窄帶IF濾波器對輸入信號的瞬時響應。矢量分析使用FFT將大量時域采樣轉換到頻域頻譜。
傳統的掃描頻譜分析實際上是讓一個窄帶濾波器掃過一系列頻率，按順序每次測量一個頻率。對于穩定或重復信號，這種掃描輸入的方法是可行的，然而對掃描期間發生變化的信號，掃描結果就不能地代表信號了。還有，這種技術只能提供標量(僅有幅度)信息，不過有些信號特征可以通過進一步分析頻譜測量結果推導得出。VSA測量過程通過信號“快照”或時間記錄，然后同時處理所有頻率，以仿真一系列并聯濾波器從而克服了掃描局限。例如，如果輸入的是瞬時信號，那么整個信號被捕獲(意味著該時刻信號的所有信息都被捕獲和數字化);然后經過FFT運算，得出“瞬時”復數頻譜對頻率的關系。這一過程是實時進行的，所以就不會丟失輸入信號的任何部分。
基于這些，VSA有時又稱為“動態信號分析”或“實時信號分析”。不過，VSA跟蹤快速變化的信號的能力并不是無限制的。它取決于VSA所具有的計算能力。并行處理為高分辨率(窄分辨率帶寬)測量帶來另一個潛在的優勢：那就是更短的測量時間。如果你曾經使用過掃描調諧頻譜分析儀，就會知道在較小小頻率掃寬下的窄分辨率帶寬(RBW)測量可能非常耗時。掃描調諧分析儀對逐點頻率進行掃描的速度要足夠慢以使模擬分辨率帶寬濾波器有足夠的建立時間。與之相反，VSA可以測量整個頻率掃寬。不過，由于數字濾波器和DSP的影響，VSA也有類似的建立時間。與模擬濾波器相比，VSA的掃描速度主要受限于數據采集和數字處理的時間。但是，VSA的建立時間與模擬濾波器的建立時間相比通常是可以忽略不計的。
對于某些窄帶測量，VSA的測量速度可以比傳統的掃描調諧分析快1000倍。在掃描調諧頻譜分析中，掃描濾波器的物理帶寬限制了頻率分辨率。VSA沒有這一限制。VSA能夠分辨間隔小于100μHz的信號。VSA的分辨率通常受限于信號和測量前端的頻率穩定度，以及在測量上希望花費的時間的限制。分辨率越高，測量信號所需要的時間(獲得要求的時間記錄長度)就越長。另一個極為有用的特性是時間捕獲能力。它使你可以完整無缺地記錄下實際信號并在以后重放，以便進行各種數據分析。捕獲的信號可用于各種測量。例如，捕捉一個數字通信的發射信號，然后既進行頻譜分析也進行矢量調制分析，以測量信號質量或識別信號缺損。使用數字信號處理(DSP)還帶來其它優勢；
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