DE68918661T2 - Spektrumanalysator, geeignet zur Darstellung von Signalen, die während einer definierten Periode und bei kontinuierlichem Durchlauf gewonnen worden sind. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft allgemein einen Spektralanalysator und insbesondere einen Spektralanalysator, der das Frequenzspektrum eines BURST-Signals (wobei BURST ein Signal bedeutet, das eine Hüllkurve hat, die von einem Signal wie etwa einen impulsähnlichen Signal amplitudenmoduliert ist) mittels kontinuierlicher Frequenzabtastung des BURST-Signals ohne weiteres detektieren kann.
• Die meisten herkömmlichen Spektralanalysatoren sind ausgelegt, um ein Eingangssignal zu analysieren, das von längerer Dauer als ihre Abtastdauer ist. Sie können daher für die Analyse eines BURST-Signals, das von kurzer Dauer ist, nicht angewandt werden.
• Die nichtgeprüfte veröffentlichte JP-Patentanmeldung Nr. 62-189 669 zeigt einen Spektralanalysator, der ausgelegt ist, um Burst-Signale zu analysieren. Dieser Spektralanalysator führt eine Frequenzabtastung eines ihm zugeführten Burstsignals durch, mißt das Frequenzspektrum des Burstsignals, speichert die das Frequenzspektrum bezeichnenden Daten in einem Speicher, liest die Daten erforderlichenfalls aus und zeigt das Frequenzspektrum des Burstsignals an. Dieser Spektralanalysator, der als "digital-storage spectrum analyzer (DSSA)" bekannt ist, führt die Frequenzabtastung zu jeder Periode durch, in der das Burstsignal eine darin auftretende HF-Komponente enthält, und führt die Abtastung in keiner Periode durch, in der das Signal keine HF-Komponenten enthält. Die Periode, in der das Burstsignal eine HF-Komponente hat, und die Periode, in der das Signal keine HF- Komponenten hat, sind weit kürzer als die Periode, in der der Spektralanalysator langdauernde Signale analysiert. Die Bedingungen in dem Analysator bleiben die gleichen, ob nun die Frequenzabtastung ausgeführt wird oder nicht.
• Der in dem DSSA vorgesehene Überlagerungsoszillator wird für jede Periode angetrieben, in der das Burstsignal eine darin auftretende HF-Komponente hat, und wird für jede Periode, in der das Signal keine HF-Komponenten enthält, nicht angetrieben. Der Detektor, der ebenfalls in diesem Analysator vorgesehen ist, detektiert das Burstsignal für jede Periode, in der das Signal eine HF-Komponente enthält, und hält die detektierten Daten für jede Periode, in der das Signal keine HF-Komponenten enthält.
• Der herkömmliche DSSA weist die folgenden Nachteile auf:
• (i) Die Stabilität des Betriebsverhaltens des Überlagerungsoszillators sowie die Abtastspannung und dergleichen, die den Überlagerungsoszillator steuern, beeinflussen die Meßgenauigkeit der Frequenz (oder der Frequenzachse) des Signals. Die Meßgenauigkeit der Frequenz nimmt über die Zeit stark ab. Wegen der sich wiederholenden Perioden, in denen das Burstsignal keine HF-Komponenten enthält, ist die Meßgenauigkeit recht gering. Außerdem spricht der Überlagerungsoszillator umso stärker auf die Änderungen der Abtastspannung an, je höher die Abtastgeschwindigkeit ist. (Die Abtastgeschwindigkeit ist entweder das Verhältnis der Änderung der Abtastspannung zur Abtastdauer oder das Verhältnis der Änderung der Abtastfrequenz zu der Abtastdauer, und die Abtastgeschwindigkeit ändert sich jedesmal, wenn die Frequenzabtastung gestartet oder unterbrochen wird.)
• (ii) Es ist notwendig, eine Abtastspannung zu erzeugen, deren Wellenform geeignet ist, um die Frequenzabtastung in jeder Periode, in der das Burstsignal eine HF-Komponente enthält, durchzuführen und die Frequenzabtastung in jeder Periode, in der das Burstsignal keine HF-Komponenten enthält, nicht durchzuführen.
• (iii) Von den Bedingungen zur Messung der Frequenz des Burstsignals müssen wenigstens die Auflösungsbandbreite, der Abtastfrequenzbereich und die Abtastdauer für den Bediener angezeigt werden, weil diese Bedingungen die Meßgenauigkeit beeinflussen. Eine korrekte Abtastdauer kann aber nicht angezeigt werden, weil während der Dauer, die beim Stand der Technik als "Abtastdauer" bezeichnet wird, tatsächlich Perioden vorhanden sind, in denen die Abtastung nicht durchgeführt wird. Die sogenannte Abtastdauer enthält Perioden, in denen die Frequenzabtastung nicht wirklich durchgeführt wird. Die tatsächliche Abtastdauer kann ohne eine sehr komplexe Schaltung weder berechnet noch angezeigt werden.
• Die US-Patentschrift US-A-4 611 165 zeigt eine Vorrichtung zum Bestimmen der HF-Trägerfrequenz eines Impulsstroms mit einer Signaleinrichtung zur Ableitung eines zweiten Impulsstroms, der alternierend erste und zweite Impulse hat, die jeweils eine Trägerfrequenz haben, die zu der HF-Trägerfrequenz in direkter Beziehung steht. Die Signaleinrichtung sieht eine Trennung zwischen den ersten und zweiten Impulsen gleich der Impulsperiode des ersten Stroms plus oder minus ein unveränderliches Zeitinkrement vor. Die Vorrichtung weist außerdem eine Einrichtung zum Analysieren des Frequenzspektrums des zweiten Impulsstroms und zur Bereitstellung eines Frequenzspektrum-Ausgangswerts auf.
• Die französische Druckschrift "Toute l'Electronique", Nr. 490, Januar 1984, S. 34-37; Y. Penarguear: "Utilisation de l'analyseur de spectre en mode dechenche", zeigt einen Spektralanalysator, bei dem Synchronsignale verwendet werden, um gewünschte Bereiche des zu analysierenden Spektrums zu extrahieren.
• Die US-Patentschrift US -A-4 611 164 zeigt einen Spektralanalysator mit automatischer Abstimmfähigkeit zur Positionierung des Spitzenwerts eines Frequenzspektrums an einer vorbestimmten Position auf einer Anzeigeeinrichtung. Der Spektralanalysator weist einen Frequenzwandlerkreis auf, der einen Überlagerungsoszillatorkreis und einen Mischer umfaßt.
• Ein Abtastsignalgenerator ist mit dem Überlagerungsoszillatorkreis gekoppelt. Außerdem sind eine Pegelmodifiziereinrichtung und ein Detektorkreis vorgesehen, der gekoppelt ist, um das Zwischenfrequenz-Signal von der Pegelmodifiziereinrichtung zu empfangen und ein Detektiersignal zu erzeugen, das die Amplitude des Zwischenfrequenz-Signals bezeichnet. Die gezeigte Vorrichtung umfaßt einen A/D-Wandlerkreis und Speicherschalteinrichtungen, um die digitalen Datenwerte zu speichern, sowie eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige des Inhalts der Speichereinrichtung. Eine Steuerschaltung ist wenigstens mit dem Abtastsignalgenerator, der Pegelmodifiziereinrichtung und einem Ausgang der Speichereinrichtung gekoppelt. Die Steuerschaltung ist betätigbar, um die Erzeugung eines Signals von dem Abtastsignalgenerator auszulösen, so daß der Überlagerungsoszillator über einen Frequenzbereich abgetastet wird, der einem vorbestimmten Anfangsfrequenzbereich entspricht, der auf eine vorbestimmte Mittenfrequenz zentriert ist.
• Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen und verbesserten Spektralanalysator anzugeben, der Signale anzeigen kann, die während einer bestimmten Periode durch kontinuierliche Abtastung erhalten werden, wobei der Überlagerungsoszillator nicht intermittierend angesteuert wird, um den Wirkungsgrad der Spektralanalyse zu vermindern, sondern kontinuierlich angesteuert wird, so daß Daten über ein vollständiges Burstsignal oder ein ähnliches Signal erhalten werden und schließlich das Spektrum des Signals detektiert wird.
• Zur Lösung der obigen Aufgabe wird ein Spektralanalysator gemäß der Erfindung entsprechend der Definition in Anspruch l angegeben. Der Analysator führt eine kontinuierliche Abtastung der gesamten Wellenform eines zu messenden Signals durch, um dadurch das Frequenzspektrum des Signals zu detektieren, und wählt dann den gewünschten Teil des Frequenzspektrums aus.
• Insbesondere weist der Spektralanalysator gemäß der Erfindung eine HF-Signalverarbeitungseinheit, eine Abtaststeuereinrichtung und eine Steuereinheit auf. Die HF-Signalverarbeitungseinheit hat einen Überlagerungsoszillator, einen Frequenzmischer, einen ZF-Kreis und einen Detektor. Die Abtasteuereinheit liefert ein Abtastsignal an die HF-Signalverarbeitungseinheit. Aufgrund des Abtastsignals tastet die HF-Signalverarbeitungseinheit die gesamte Wellenform eines zu messenden Signals wie etwa eines BURST-Signals kontinuierlich ab. Die Steuereinheit wählt den gewünschten Teil des von dem Detektor abgegebenen Signals nach Maßgabe eines Wählsignals aus und veranlaßt die Anzeigeeinheit, das Frequenzspektrum des gewünschten Teils des Signals anzuzeigen. Als Wählsignal kann entweder ein Signal genutzt werden, das durch Demodulation des zu messenden Signals mit Hilfe einer Datenwähleinrichtung, die in den Analysator eingebaut ist, erhalten wird, oder ein geeignetes Signal, das gemeinsam mit dem Abtastsignal in einer externen Signalquelle erzeugt wird.
• Bei dem DSSA gemäß der Erfindung weist die Steuereinheit auf: einen A/D-Wandler zur Umwandlung des von der HF-Signalverarbeitungseinheit abgegebenen Signals in Digitaldaten, einen Datenspeicher zur Speicherung der Digitaldaten und eine Datensteuereinheit zur Steuerung des A/D-Wandlers und des Datenspeichers. Die Daten, die das Frequenzspektrum desjenigen Teils des zu messenden Signals bezeichnen, der nach Maßgabe des Wählsignals ausgewählt worden ist, können als Effektivdaten-Flag in dem Datenspeicher gemeinsam mit den Digitaldaten gespeichert werden. Alternativ können die das Frequenzspektrum des gesamten zu messenden Signals bezeichnenden Digitaldaten in dem Datenspeicher gemeinsam mit einem Effektivdaten-Flag gespeichert werden, und nur derjenige Teil der Digitaldaten, der dem Effektivdaten-Flag entspricht, kann aus dem Speicher ausgelesen und als Daten genutzt werden, die das Frequenzspektrum des gewünschten Teils des zu messenden Signals darstellen.
• Der DSSA weist bei einer Ausführungsform einen Effektivdaten-Detektierkreis auf, um zu bestimmen, ob eine Information, die während einer Periode T/n (die noch beschrieben wird) innerhalb der Abtastdauer T erhalten wurde, effektiv ist, und zwar nach Maßgabe des Wählsignals und eines Spitzendetektiersignals (noch zu beschreiben). Der Grund hierfür wird nachstehend angegeben.
• Wenn das Signal, das die HF-Signalverarbeitungseinheit während der Abtastdauer T detektiert hat, an n Stellen abgetastet wird und die Abtastdaten in dem Datenspeicher gespeichert werden, ist es möglich, daß die Frequenzinformation, die den Teil des Abtastsignals betrifft, der zwischen jeweils zwei benachbarten Abtastpunkten existiert, nicht erhalten wird. Um diese Gefahr auszuschalten, wird ein Peak- Haltekreis für den Peak des Signals während jeder Periode T/n verwendet. Der Peak-Haltekreis kann jedoch während einer bestimmten Periode T/n gestört sein, oder das Wählsignal schwankt zu diesem Zeitpunkt. Deshalb bestimmt der Effektivdaten-Detektierkreis, ob Daten, die während einer Periode T/n erhalten wurden, effektiv sind, und zwar nach Maßgabe des Wählsignals und des Peak-Detektiersignals. Wenn der Detektierkreis bestimmt, daß die Information effektiv ist, schreibt die Datensteuerschaltung die Information in den Datenspeicher gemeinsam mit einem Effektivdaten-Flag ein. Die Datensteuerschaltung liest erforderlichenfalls die Information aus dem Speicher aus.
• Wenn ein zu messendes Signal wie etwa ein BURST-Signal mit dem DSSA gemäß der Erfindung für die Dauer T kontinuierlich abgetastet wird, sieht das angezeigte Frequenzspektrum wie ein Kamm aus, von dem einige Teile fehlen. Wenn es schwer ist, das kammförmige Spektrum zu analysieren, steuert die Abtaststeuereinheit den Überlagerungsoszillator der HF- Signalverarbeitungseinheit für eine Periode an, die kein ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer des Wählsignals ist, wodurch die fehlenden Bereiche des Frequenzspektrums interpoliert werden.
• Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung erläutert und sind teilweise aus der Beschreibung ersichtlich oder ergeben sich durch die praktische Anwendung der Erfindung. Die Ziele und Vorteile der Erfindung können mit Hilfe der Einrichtungen und Kombinationen, die speziell in den beigefügten Ansprüchen angegeben sind, realisiert und erhalten werden.
• Die beigefügten Zeichnungen, die zu der Beschreibung gehören und ein Teil davon sind, zeigen derzeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und dienen in Verbindung mit der obigen allgemeinen Beschreibung und der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung.
• Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine erste Schaltungsanordnung eines Analysators zeigt;
• Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen der verschiedenen Signale zeigt, die in Fig. 1 verarbeitet und genutzt werden;
• Fig. 3A und 3B sind Diagramme, die zwei Beispiele von Frequenzspektren darstellen, die von der ersten Schaltungsanordnung angezeigt werden;
• Fig. 4A und 4B sind Diagramme, die weitere Beispiele von Frequenzspektren zeigen, die von der ersten Schaltungsanordnung angezeigt werden;
• Fig. 5A ist ein Schaltbild, das den Wellenformungskreis zeigt, der in der ersten Schaltung vorgesehen ist;
• Fig. 5B ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Wellenformungskreises von Fig. 5A erläutert;
• Fig. 5C ist ein Schaltbild, das einen Analogkreis zeigt, der als die in der ersten Anordnung vorgesehene Steuerschaltung dienen kann;
• Fig. 5D ist ein Zeitdiagramm, das erläutert, wie der Analogkreis von Fig. 5C arbeitet;
• Fig. 5E ist ein Schaltbild, das einen Analogkreis zeigt, der als der Abtaststeuerkreis in der ersten Anordnung verwendet werden kann;
• Fig. 6A ist ein Blockdiagramm, das einen Digitalkreis zeigt, der als die Steuerschaltung in einer Ausführungsform der Erfindung dienen kann;
• Fig. 6B ist ebenfalls ein Blockdiagramm, das den Datenspeicher zeigt, der in dem Digitalkreis von Fig. 6A verwendet wird;
• Fig. 6C ist ein Blockdiagramm, das den in dem Digitalkreis von Fig. 6A verwendeten Datensteuerkreis zeigt;
• Fig. 7A ist ein Blockdiagramm, das einen Digitalkreis zeigt, der bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung als der Steuerkreis verwendet werden kann;
• Fig. 7B ist ein Blockdiagramm, das den Datensteuerkreis zeigt, der in dem Digitalkreis von Fig. 7A vorgesehen ist;
• Fig. 8A ist ein Blockdiagramm, das eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt;
• Fig. 8B ist ein Blockdiagramm, das den Abtaststeuerkreis dieser Ausführungsform zeigt;
• Fig. 8C ist ebenfalls ein Blockdiagramm, das den bei dieser Ausführungsform verwendeten Datensteuerkreis zeigt;
• Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen der verschiedenen Signale wiedergibt, die in dieser Ausführungsform gemäß Fig. 8A verarbeitet und genutzt werden;
• Fig. 10 ist ein Diagramm, das im einzelnen den Effektivdaten-Detektierkreis zeigt, der in dieser Ausführungsform vorgesehen ist;
• Fig. 11 ist eine Darstellung der Informationen, die in dem Datenspeicher bei der Erfindung gespeichert sind;
• Fig. 12 ist eine Darstellung der Logik beim Einschreiben von Daten in den Datenspeicher;
• Fig. 13 ist ein Blockdiagramm, das den Hauptteil dieser Ausführungsform zeigt;
• Fig. 14 ist ein Schaltbild, das im einzelnen den Effektivdaten-Detektierkreis zeigt, der in dem Hauptteil von Fig. 13 vorgesehen ist;
• Fig. 15 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen der verschiedenen Signale zeigt, die in dem in Fig. 13 gezeigten Hauptteil genutzt werden;
• Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das eine verwandte Schaltungsanordnung zeigt, die ein Analogspeicher- Spektralanalysator ist;
• Fig. 17 ist ein Blockdiagramm, das eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt, die ein Digitalspeicher-Spektralanalysator ist;
• Fig. 18 ist ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und
• Fig. 19 und 20 zeigen
• Frequenzspektren, die von der Ausführungsform von Fig. 18 angezeigt werden, zur Erläuterung der Funktionsweise dieser Ausführungsform.
• Es wird nun im einzelnen auf die derzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, in denen gleiche oder entsprechende Teile sämtlich mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
• Es sind Schaltungsanordnungen sowohl für einen Digitalspeicher-Spektralanalysator (DSSA) als auch einen Analogspeicher-Spektralanalysator (ASSA) gezeigt. Die Ausführungsformen der Erfindung werden einzeln nacheinander genau beschrieben.
• Fig. 1 zeigt die Schaltungsanordnung eines Spektralanalysators, und Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen der verschiedenen Signale zeigt, die bei diesem Spektralanalysator verarbeitet und genutzt werden.
• Wie Fig. 1 zeigt, weist der Spektralanalysator auf einen Überlagerungsoszillator 1, einen Frequenzmischer 2, einen ZF-Kreis 3, einen Detektor 4, einen Abtaststeuerkreis 5, einen Steuerkreis 6, eine Anzeige 7, einen Wählsignalerzeugungskreis 8, ein Bedienfeld 9, eine Schalteinrichtung 10 sowie Eingänge 11a und 11b.
• Der Oszillator 1, der Mischer 2 und der ZF-Kreis 3 bilden einen HF-Signalverarbeitungsbereich. Ein Überlagerungssignal, das frequenzabgetastet wurde und von dem Überlagerungsoszillator 1 abgegeben wird, wird dem Frequenzmischer 2 zugeführt. Dem Frequenzmischer 2 wird außerdem ein Objekt- Signal von einer externen Einrichtung am Eingangsanschluß 11a zugeführt. Der Mischer 2 mischt die Eingangssignale und wandelt das Objekt-Signal in ein Zwischenfrequenz- bzw. ZF- Signal um. Das ZF-Signal wird dem ZF-Kreis 3 zugeführt. Der ZF-Kreis 3 wählt ein Frequenzspektrum des Objekt-Signals aus, das die gewünschte Auflösungsbandbreite (RBW) hat, die von dem vom Bedienfeld 9 zugeführten RBW-Vorgabesignal vorgegeben ist, und liefert das Frequenzspektrum an den Detektor 4. Der Detektor 4 demoduliert das Frequenzspektrum und erzeugt Analogdaten, die dem Pegel des Spektrums entsprechen.
• Das Bedienfeld 9 hat viele Tasten (nicht gezeigt), die von einem Bediener betätigt werden, um verschiedene Vorgabesignale einschließlich des RBW-Vorgabesignals einzustellen.
• Der Abtaststeuerkreis 4 empfängt Abtastzustands-Vorgabesignale von dem Bedienfeld 9, die eine Abtastdauer T, einen Abtastfrequenzbereich und dergleichen darstellen, und empfängt außerdem ein Wählsignal (wird noch beschrieben). Der Kreis 5 erzeugt eine Abtastspannung während der Abtastdauer T, wie in G von Fig. 2 gezeigt ist. Die Abtastspannung wird dem Überlagerungsoszillator 1 zugeführt, so daß das Überlagerungssignal ständig über den Abtastfrequenzbereich abgetastet wird.
• Der Wählsignalerzeugungskreis 8 ist ausgebildet, um zwei Arten von Wählsignalen nach Maßgabe der Wellenform des von dem Eingang 11a zugeführten Objekt-Signals zu erzeugen. Ein Wählsignal einer dieser Arten wird genutzt, um einen gewünschten Teil des von dem Detektor 4 demodulierten Frequenzspektrums zu wählen. Wie Fig. 1 zeigt, weist der Kreis 8 einen AM-Demodulator 8a, einen Synchronsignalerzeuger 8b und einen Wellenformungskreis 8c auf.
• Unter Bezugnahme auf A bis G in Fig. 2 wird erläutert, wie der Wählsignalerzeugungskreis 8 die beiden Arten von Wählsignalen erzeugt. Der AM-Demodulator 8a demoduliert das Objekt-Signal, das bei A in Fig. 2 gezeigt ist, und erzeugt somit eine Hüllkurve des Eingangssignals entsprechend B in Fig. 2, die die Hüllkurve von Signalen hoher Frequenzen (d. h. f1 und f2) bezeichnet. Der Synchronsignalerzeuger 8b vergleicht das demodulierte Signal B mit einer Referenzspannung, die von einer internen Spannungsquelle (nicht gezeigt) zugeführt wird, und erzeugt zwei Synchronsignale 1 und 2. Wie bei C in Fig. 2 zu sehen ist, hat das Synchronsignal 1 einen hohen oder "1"-Pegel für jede Periode, in der das AM- demodulierte Signal die hohe Frequenz f1 hat. (Diese Periode wird nachfolgend als "f1-Periode" bezeichnet.) Ferner, wie bei D in Fig. 2 gezeigt ist, hat das Synchronsignal 2 den "1"-Pegel für jede Periode, in der das AM-demodulierte Signal die niedrige Frequenz f2 hat. (Diese Periode wird nachfolgend als "f 2-Periode" bezeichnet.) Wie Fig. 5A zeigt, hat der Wellenformungskreis 8c einen Schalter 8c1, ein Verzögerungsglied 8c2 und ein UND-Glied 8c3 mit zwei Eingängen. Der Schalter 8c1 hat zwei Festkontakte und einen beweglichen Kontakt. Die Synchronsignale 1 und 2, die beide von dem Synchronsignalerzeuger 8b erzeugt sind, werden den jeweiligen Festkontakten des Schalters 8c1 zugeführt. Der bewegliche Kontakt des Schalters 8c1 wird entweder mit dem ersten oder dem zweiten Festkontakt in Kontakt gebracht nach Maßgabe eines Periodenvorgabesignals, das von dem Bedienfeld 9 zugeführt wird. Somit wird entweder das Synchronsignal 1 oder das Synchronsignal 2 von dem Schalter 8c1 dem Verzögerungsglied 8c2 und auch dem ersten Eingang des UND-Glieds 8c3 zugeführt. Das Synchronsignal 1 oder 2, das von dem Verzögerungsglied 8c2 verzögert ist, wird dem zweiten Eingang des UND-Glieds 8c3 zugeführt. Das UND-Glied 8c3 erzeugt ein erstes Wählsignal 1, das bei E in Fig 2 zu sehen ist, oder ein zweites Wählsignal 2, das in Fig. 2 mit F bezeichnet ist. Wie aus Fig. 5B zu sehen ist, steigt jedes Wählsignal einige Zeit, nachdem das Synchronsignal 1 oder 2 auf den Hochpegel gestiegen ist, auf den Hochpegel und fällt einige Zeit, bevor das von dem Verzögerungsglied 8c2 verzögerte Synchronsignal 1 oder 2 auf den Niedrigpegel fällt, auf den Niedrigpegel. Da jedes der Wählsignale auf diese spezielle Weise ansteigt und abfällt, wird die Information zu keiner Zeit als effektiv bestimmt, was aus dem vom Detektor 4 abgegebenen Signal unter Beeinflussung durch das Einschwingverhalten des Frequenzmischers 2 und/oder des ZF-Kreises 3 resultierte. Die in dem Verzögerungsglied 8c2 vorgegebene Verzögerungsdauer ist nach Maßgabe der Betriebscharakteristiken des Frequenzmischers 2 und des ZF-Kreises 3 bestimmt.
• Wie Fig. 1 zeigt, hat die Schalteinrichtung 10 einen beweglichen Kontakt und drei Festkontakte 1, 2 und 3. Der erste Festkontakt 1 ist mit Massepotential verbunden, der zweite Festkontakt 2 ist mit dem Ausgang des Wählsignalerzeugers 8 verbunden, und der dritte Festkontakt ist mit dem Eingang 11b verbunden, dem das Wählsignal von der externen Einrichtung zugeführt wird. Der bewegliche Kontakt wird nach Maßgabe des Funktionsvorgabesignals von dem Bedienfeld 9 bewegt und mit dem ersten, zweiten oder dritten Festkontakt verbunden. Zur Untersuchung eines gewöhnlichen kontinuierlichen Signals wird der bewegliche Kontakt mit dem ersten Festkontakt 1 verbunden. Zur Analyse eines BURST-Signals und Nutzung des Wählsignals 1 oder 2 wird der bewegliche Kontakt mit dem zweiten Festkontakt 2 verbunden. Zur Nutzung des extern zugeführten Wählsignals wird der bewegliche Kontakt mit dem dritten Festkontakt 3 verbunden.
• Der Steuerkreis 6 ist ein Analogkreis, wie aus Fig. 5C ersichtlich ist. (Die Schaltung 6 der Erfindung ist ein Digitalkreis, da es sich um einen DSSA handelt, wie noch beschrieben wird.) Der Steuerkreis 6 weist Verstärker 61 und 62, einen Schalter 63 und ein UND-Glied 64 mit zwei Eingängen auf. Der Verstärker 61 verstärkt das von dem Detektor 4 abgegebene Signal und liefert das verstärkte Signal als ein Vertikalsignal (Y-Achse-Signal) zu der Anzeige 7 (z. B. einer Kathodenstrahlröhre CRT). Der Verstärker 62 verstärkt die von dem Abtaststeuerkreis 5 zugeführte Abtastspannung und führt die Spannung als ein Horizontal-Signal (X-Achse- Signal) der Anzeige 7 zu. Der Schalter 63 wird nach Maßgabe des Abtastzustandssignals c eingeschaltet und liefert das Wählsignal B an den ersten Eingang des UND-Glieds 64. Das Abtastdauersignal A wird dem zweiten Eingang des UND-Glieds 64 zugeführt. Somit wird das Wählsignal B der Anzeige 7 durch das UND-Glied 64 während der Abtastdauer T mit dem in Fig. 5D gezeigten Takt zugeführt. Das X-Achse-Signal und das Y-Achse-Signal sind Analogsignale. Wenn das Wählsignal B den "1"-Pegel hat, ist das Frequenzspektrum des vom Detektor 4 abgegebenen Signals hell genug, um auf dem Bildschirm der Anzeige 7 als das Z-Achse-Signal D sichtbar zu sein. Das Abtastzustands-Vorgabesignal C wird durch Betätigung des Bedienfelds 9 eingegeben und bezeichnet den Teil des Frequenzspektrums, den der Bediener auf dem Bildschirm der Anzeige 7 sehen möchte. Das heißt also, das Abtastzustands- Vorgabesignal wird durch Betätigung des Bedienfels 9 eingegeben und bezeichnet den Teil des Frequenzspektrums des BURST-Signals, den der Bediener analysieren möchte.
• Es wird nun erläutert, wie der in Fig. 1 gezeigte Spektralanalysator funktioniert, wenn der bewegliche Kontakt der Schalteinrichtung 10 mit dem zweiten Festkontakt 2 verbunden ist.
• Zuerst werden von dem Bedienfeld 9 die Abtastzustands-Vorgabesignale zu dem Abtaststeuerkreis 5 geliefert, wodurch ein Frequenzbereich vorgegeben wird, in den die Frequenzen f1 und f2 der Komponenten des BURST-Signals fallen. Der Abtaststeuerkreis 5 tastet die Ausgangsfrequenz des Überlagerungsoszillators 1 ständig ab, so daß das Spektrum des BURST-Signals über den so vorgegebenen Frequenzbereich analysiert werden kann. Der Frequenzmischer 2 mischt das BURST-Signal mit dem vom Oszillator 1 abgegebenen Überlagerungssignal und wandelt es in ein ZF(BURST)-Signal um. Das ZF(BURST)-Signal wird dem ZF-Kreis 3 zugeführt. Der Kreis 3 wählt dasjenige Frequenzspektrum des BURST-Signals, das die gewünschte Auflösungsbandbreite (RBW) hat, die von dem RBW- Vorgabesignal, das über das Bedienfeld 9 eingegeben wurde, bezeichnet wird, und liefert das Frequenzspektrum an den Detektor 4. Der Detektor 4 demoduliert das Frequenzspektrum unter Erzeugung von Analogdaten, die dem Pegel des Spektrums entsprechen. Diese Analogdaten bezeichnen das Frequenzspektrum des BURST-Signals, das eine f1-Frequenzkomponente und eine f2-Frequenzkomponente hat, die während der f1- Periode bzw. der f2-Periode auftreten.
• Wenn ein Periodendauervorgabesignal, das durch Betätigen des Bedienfelds 9 erzeugt wurde und die f1-Periode bezeichnet, dem Wählsignalerzeugungskreis 8 zugeführt wird, liefert der Kreis 8 das Wählsignal 1 an den Steuerkreis 6 über die Schalteinrichtung 10. Der Kreis 6 steuert die Anzeige 7 während der Abtastdauer T, so daß das in Fig. 3A gezeigte Spektrum auf dem Bildschirm der Anzeige 7 sichtbar gemacht wird. Das so angezeigte Spektrum enthält Teile, die den f1- Frequenzkomponenten des BURST-Signals entsprechen.
• Wenn dagegen ein Periodendauervorgabesignal, das durch Betätigen des Bedienfelds 9 erzeugt wurde und die f2-Periode bezeichnet, dem Kreis 8 zugeführt wird, liefert der Kreis 8 das Wählsignal 2 an den Steuerkreis 6 über die Schalteinrichtung 10. Der Kreis 6 steuert die Anzeige 7 während der Abtastdauer T, so daß das in Fig. 3B gezeigte Spektrum auf dem Bildschirm der Anzeige 7 sichtbar gemacht wird. Das so angezeigte Spektrum enthält Teile, die den f2-Frequenzkomponenten des BURST-Signals entsprechen.
• Wie aus Fig. 3A verständlich ist, erscheint das Spektrum auf dem Anzeigebildschirm umso kontinuierlicher, je näher Δt1/Δt0 (das Verhältnis der f9-Periode zu der Taktperiode des BURST-Signals) an Eins liegt, d. h. je kleiner Δt0/T. Wenn es schwer ist, das in den Fig. 3A oder 3B gezeigte kammförmige Spektrum zu analysieren, steuert der Abtaststeuerkreis 5 den Überlagerungsoszillator 1 an, um das BURST-Signal während einer Periode abzutasten, die nicht N- mal länger als die Periodendauer des Wählsignals ist, die gleich derjenigen (Δt0) des Wählsignals ist. Da zwischen dem Beginn jeder Abtastung und der Vorderflanke des Wählsignals eine Differenz von [T - N · Δt0] besteht, werden die fehlenden Teile des Frequenzspektrums interpoliert, wodurch sie in den Fig. 3A und 3B kontinuierlich werden, wie die Fig. 4A und 4B zeigen, und zwar über den Frequenzbereich, den der Bediener durch Betätigen des Bedienfelds 9 vorgegeben hat. Diese Technik der Anzeige eines kontinuierlichen Frequenzspektrums des BURST-Signals ist aufgrund des Nachleuchtens des Anzeigebildschirms möglich.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 5E wird der Abtaststeuerkreis 5 im einzelnen beschrieben. Wie diese Figur zeigt, weist der Kreis 5 einen Zähler 5a, einen Rechner 5b und einen Abtastsignalgenerator 5c auf. Der Zähler 5a empfängt das Wählsignal, detektiert die Periodendauer Δt0 des Wählsignals und liefert das Signal, das die Periodendauer Δt0 repräsentiert, an den Rechner 5b. Das Abtastdauersignal T wird dem Rechner 5b von dem Bedienfeld 9 zugeführt. Der Rechner 5b erhält aus der Periode Δt0 und der Abtastdauer T den Wert Mx, der der folgenden Gleichung genügt:
• Δt1 ≥ Δt0/M.
• Dann findet der Rechner 5b den Wert von N, der der folgenden Gleichung genügt:
• T - N · Δt0 = Δt0/Mx.
• Unter Nutzung des Werts Nx von N erhält der Rechner 5b weiterhin Tx, das wie folgt gegeben ist:
• Tx = (Nx + 1/Mx) · Δt0.
• Der Rechner 5b gibt die Tx repräsentierende Information in den Abtastsignalgenerator 5c ein. Der Generator 5c erzeugt ein Abtastsignal oder eine Abtastspannung und führt die Abtastspannung dem Überlagerungsoszillator 1 zu. Der Oszillator 1 tastet das BURST-Signal wenigstens Mx-mal während der Abtastdauer Tx ab, so daß das Frequenzspektrum des Objekt-Signals. Über den gesamten Frequenzbereich, den der Bediener durch Betätigen des Bedienfelds 9 vorgegeben hat, angezeigt wird.
• Der in Fig. 1 gezeigte Spektralanalysator kann nicht nur ein kontinuierliches Spektrum eines BURST-Signals anzeigen, sondern auch ein kontinuierliches Frequenzspektrum eines 90 MHz HF-Signals, das mit einem Videosignal moduliert worden ist, das ein Horizontalsynchronsignal und ein Vertikalsynchronsignal enthält. Insbesondere trennt der Synchronsignalgenerator 8b des Wählsignalerzeugungskreises 8 das Videosignal in das Horizontalsynchronsignal und das Vertikalsynchronsignal. Diese Synchronsignale werden als das erste Synchronsignal 1 und das zweite Synchronsignal 2 genutzt. Die Synchronsignale 1 und 2 werden dem Wellenformungskreis 8c zugeführt. Der Kreis 8c erzeugt das Wählsignal 1 oder 2 nach Maßgabe der Synchronsignale 1 und 2 und des Periodenvorgabesignals, das von dem Bedienfeld 9 zugeführt wird. Somit erlaubt der Spektralanalysator nicht nur die Analyse eines BURST-Signals, sondern auch die Analyse eines 90 MHz HF- Signals.
• Außerdem kann der in Fig. 1 gezeigte Spektralanalysator das Frequenzspektrum eines mit einem Videosignal modulierten HF- Signals anzeigen. Wenn die Quelle des Videosignals im Verlauf der Bildung des Videosignals ein Signal erzeugt, das dem Wählsignal 1 oder 2 äquivalent ist, und wenn diese Videosignalquelle nahe dem Spektralanalysator positioniert ist, kann dieses Signal als das Wählsignal genutzt werden. Genauer gesagt, wird der bewegliche Kontakt der Schalteinrichtung 10 mit dem dritten Festkontakt 3 verbunden, so daß das dem Wählsignal äquivalente Signal dem Steuerkreis 6 durch den Eingang 11b und die Schalteinrichtung 10 zugeführt wird. In diesem Fall wird der Spektralanalysator mit hohem Wirkungsgrad genutzt, um Videosignalquellen und Videogeräte zu prüfen.
• Die folgende Ausführungsform der Erfindung wird bei einem DSSA verwendet. Sie ist hinsichtlich Aufbau und Betrieb mit der Anordnung von Fig. 1 identisch, außer daß anstelle des Analogsteuerkreises 6 ein Digitalsteuerkreis 6A verwendet wird. Der Digitalsteuerkreis 6A wird unter Bezugnahme auf Fig. 6A beschrieben.
• Wie Fig. 6A zeigt, weist der Steuerkreis 6A einen A/D- Wandler 6a, einen Datenspeicher 6b, einen Datensteuerkreis 6c und D/A-Wandler 6d und 6e auf. Der Datensteuerkreis 6c erzeugt ein Taktsignal für die Abtastdauer, das durch das Abtastdauersignal repräsentiert ist, das von einem Abtaststeuerkreis 5 zugeführt wird (siehe Fig. l). Das Taktsignal wird den A/D-Wandlern 6a, dem Datenspeicher 6b und dem D/A-Wandler 6e zugeführt. Synchron mit dem Taktsignal wandelt der A/D-Wandler 6a das Ausgangssignal eines Detektors 4 (siehe Fig. 1) in Digitalinformation um. Die Digitalinformation wird in den Datenspeicher 6b eingeschrieben, und zwar ebenfalls synchron mit dem Taktsignal, das dem Speicher 6b von dem Datensteuerkreis 6c zugeführt wird. Ein Wählsignal wird ebenfalls als Effektivdaten-Flag in den Datenspeicher 6b eingeschrieben. Dieses Flag ist ein "1"- Bit, das eine gewünschte Periode bezeichnet, die in der Abtastdauer enthalten ist, oder ein "0"-Bit, das eine nichtgewünschte Periode in der Abtastdauer bezeichnet. Der Datenspeicher 6b ist ausgelegt, um Daten während der Austastperiode zwischen den aneinandergrenzenden Abtastperioden zu lesen. Das Effektivdaten-Flag wird aus dem Datenspeicher 6b ausgelesen und als ein Z-Achse-Signal einem Display 7 zugeführt (siehe Fig. 1). Die Digitalinformation wird aus dem Speicher 6b ausgelesen und dem D/A-Wandler 6d zugeführt. Der D/A-Wandler 6d wandelt die Digitalinformation in Analoginformation um, die als ein Y-Achse-Signal dem Display 7 zugeführt wird. Der D/A-Wandler 6e wandelt das von dem Datensteuerkreis 6c zugeführte Taktsignal in ein X-Achse-Signal um und liefert das X-Achse-Signal an die Anzeige 7.
• Wie Fig. 6B zeigt, weist der Datenspeicher 6b einen Microcomputer (CPU) und einen Dual-Port-Speicher (DPM) auf. Die CPU empfängt das Wählsignal und die Digitalinformation und liefert die Digitalinformation und ein Schreibsteuersignal an den DPM, so daß die Digitalinformation in den DPM eingeschrieben wird. Um die Information aus dem DPM auszulesen, liefert die CPU ein Lesesteuersignal an den DPM. Aufgrund der von dem Datensteuerkreis 6c zugeführten Datenleseadresse liefert der DPM die Information an die CPU. Aufgrund des Datenlesesteuersignals und der Datenleseadresse, die beide von dem Datensteuerkreis 6c zugeführt werden, gibt der DPM das Y-Achse-Signal und das Z-Achse-Signal ein.
• Wie Fig. 6C zeigt, weist der Datensteuerkreis 6c auf: einen Abtasttaktsignalerzeuger 6c1, einen Schalter 6c2, einen Datenschreibsignalerzeuger 6c3, einen Datenadreßzähler 6c4, einen Anzeigesteuertaktsignalerzeuger 6c5, einen Lesesteuersignalerzeuger 6c6 zur Erzeugung eines Signals zur Steuerung des Auslesens der anzuzeigenden Information und einen Leseadreßzähler 6c7 zum Zählen von Leseadressen der anzuzeigenden Daten. Das von dem Abtasttaktsignalerzeuger 6c1 abgegebene Taktsignal wird dem A/D-Wandler 6a, dem Datenspeicher 6b und dem D/A-Wandler 6e während der Abtastdauer durch den Schalter 6c2 zugeführt. Das Dateneinschreibsignal, das von dem Erzeuger 6c3 abgegeben wird, wird dem Datenspeicher 6b zugeführt. Die Dateneinschreibadresse, die von dem Datenadreßzähler 6c4 geliefert wird, wird ebenfalls dem Datenspeicher 6b zugeführt. Das von dem Erzeuger 6c5 erzeugte Taktsignal wird dem Erzeuger 6c6 und dem Zähler 6c7 zugeführt. Das Datenauslesesteuersignal vom Erzeuger 6c6 wird dem Datenspeicher 6b zugeführt. Die Datenausleseadresse, die von dem Ausleseadreßzähler 6c7 abgegeben wird, wird dem Datenspeicher 6b und auch als das X-Achse-Signal dem D/A- Wandler 6e zugeführt.
• Fig. 11 zeigt die Daten, die in den Datenspeicher 6b während der Periode, die gleich der Abtastdauer T ist, eingeschrieben wurden. Der Speicher 6b speichert an 500 Adressen 500 Einzelinformationen zusammen mit Effektivdaten-Flags. Die Einzelinformationen bezeichnen die Frequenzen, die in den Bereich fallen, der durch Betätigung des Bedienfelds 9 vorgegeben ist. Jede einzelne Frequenzinformation ist gültig, wenn das ihr zugeordnete Effektivdaten-Flag eine Gut-Markierung "o" ist, und ist ungültig, wenn das Effektivdaten-Flag eine Schlecht-Markierung "x" ist. Wenn das einer Frequenzinformation zugeordnete Flag eine Schlecht-Markierung "x" ist, wird der kleinste detektierte Pegel an der Adresse anstelle der Einzelinformation eingeschrieben.
• Wenn die in Fig. 11 gezeigten Informationen aus dem Datenspeicher 6b ausgelesen und in die Anzeige 7 eingegeben werden, zeigt die Anzeige 7 ein diskontinuierliches Frequenzspektrum der in Fig. 3A gezeigten Art an. In diesem Fall entsprechen die fehlenden Teile des Spektrums den Einzelinformationen, denen die Schlecht-Markierungen "x" als Effektivdaten-Flags zugeordnet wurden, wohingegen die angezeigten Teile des Spektrums den Einzelinformationen entsprechen, denen als Effektivdaten-Flags die Gut-Markierungen "o" zugeordnet wurden.
• In dem DSSA, d. h. der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung, wird die Frequenzabtastung wiederholt, um dadurch in dem Datenspeicher 6b Einzelinformationen zu sammeln, die ein Frequenzspektrum eines Abtastsignals repräsentieren. Dabei wird das Effektivdaten-Flag, das einer in einer Abtastperiode erhaltenen Einzelinformation zugeordnet ist, mit dem Effektivdaten-Flag verglichen, das der in der vorhergehenden Abtastperiode erhaltenen Einzelinformation zugeordnet wurde, und die Einzelinformationen werden in den Speicher 6b in Form der speziellen Logik entsprechend Fig. 12 eingeschrieben. Wenn daher der Abtaststeuerkreis 5, der mit demjenigen in der Anordnung von Fig. 1 identisch ist, ein BURST-Signal wenigstens Mx-mal während der Abtastdauer Tx abtastet, wird die Einzelinformation in den Datenspeicher 6b eingeschrieben, wobei diese Einzelinformationen effektiv sind, um das Spektrum des BURST-Signals über den gesamten Frequenzbereich zu bilden, den der Bediener durch Betätigung des Bedienfelds 9 vorgegeben hat. In diesem Fall werden die fehlenden Teile des Spektrums (Fig. 3A), die den Einzelinformationen mit den zugeordneten Flags mit Schlecht-Markierung "x" entsprechen, mit den Einzelinformationen, denen die Flags mit der Gut- Markierung "o" zugeordnet sind, interpoliert. Infolgedessen wird das Spektrum zu einem Spektrum, wie es in Fig. 4A gezeigt ist, das über den von dem Bediener vorgegebenen Frequenzbereich kontinuierlich ist.
• Die folgende Ausführungsform der Erfindung ist ebenfalls ein DSSA. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur dadurch, daß die in einen Datenspeicher 6b eingeschriebenen Einzelinformationen nur diejenigen sind, die während der in der Abtastdauer T enthaltenen gewünschten Periode erhalten worden sind. (Bei der ersten Ausführungsform werden die während der gewünschten Periode erhaltenen Einzelinformationen aus denjenigen ausgewählt, die in dem Datenspeicher 6b gespeichert sind, oder aus denjenigen ausgewählt, die der Anzeige 7 zugeführt werden.)
• Die vorliegende Ausführungsform ist in bezug auf den Aufbau identisch mit der ersten Schaltungsanordnung (Fig. l) mit der Ausnahme, daß keine dem Display 7 äquivalenten Komponenten verwendet werden und daß anstelle des Analogsteuerkreises 6 ein Digitalsteuerkreis 6B verwendet wird. Der Digitalsteuerkreis 6B wird unter Bezugnahme auf Fig. 7A beschrieben.
• Wie Fig. 7A zeigt, weist der Digitalsteuerkreis 6B einen A/D-Wandler 6a, einen Datenspeicher 6b und einen Datensteuerkreis 6f auf. Der Steuerkreis 6b ist so ausgelegt, daß er ein Y-Achse-Signal Yd und ein Z-Achse-Signal Zd und erforderlichenfalls ein X-Achse-Signal Xd an einen Fremdrechner (nicht gezeigt.) liefert, so daß dieser diese Achse-Signale Xd, Yd und Zd steuern und verarbeiten kann, um dadurch das Frequenzspektrum des Abtastsignals auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform anzuzeigen.
• Der Betrieb des Steuerkreises 6B wird unter Bezugnahme auf Fig. 7A erläutert. Die übrigen Komponenten der vorliegenden Ausführungsform arbeiten auf genau die gleiche Weise wie ihre Äquivalente, die in der ersten Schaltungsanordnung vorgesehen sind.
• Das Abtastdauersignal und das Wählsignal werden dem Datensteuerkreis 6f zugeführt. Der Kreis 6f gibt ein X-Achse- Signal Xd (d. h. die Adreßinformation) an den Fremdrechner und auch an den Datenspeicher 6b ab, das sämtliche Adressen des Datenspeichers 6b bezeichnet. Ferner erzeugt der Kreis 6f ein Abtasttaktsignal aus dem X-Achse-Signal Xd und führt das Taktsignal dem A/D-Wandler 6a zu. Der Datensteuerkreis 6f steuert außerdem den Datenspeicher 6b nach Maßgabe des Wählsignals, so daß die Einzelinformationen in den Speicher 6b gemeinsam mit dem Effektivdaten-Flag eingeschrieben werden, und zwar nur für die Perioden, in denen das Wählsignal den "1"-Pegel hat. Anders ausgedrückt werden nur diejenigen Einzelinformationen, die in den A/D-Wandler 6a eingegeben werden und während der gewünschten Periode erhalten worden sind, in den Datenspeicher 6b eingeschrieben und daraus in Form des Y-Achse-Signals Yd ausgelesen. Die den Einzelinformationen, die während der gewünschten Periode erhalten wurden, zugeordneten Effektivdaten-Flags werden aus dem Speicher 6b als das Z-Achse-Signal Zd ausgelesen.
• Bei dieser Ausführungsform werden in dem Datenspeicher 6b nur diejenigen Effektivdaten-Flags von Fig. 11, die die Gut- Markierungen "o" sind, und nur die Einzelinformationen, denen diese Flags zugeordnet sind, gespeichert. Somit ist diese Ausführungsform effizient, und zwar speziell, wenn das Objekt-Signal so oft abgetastet worden ist, daß von sämtlichen Flags in dem Speicher 6b zu erwarten ist, daß sie die Schlecht-Markierungen "x" sind.
• Wie Fig. 7B zeigt, weist der Datensteuerkreis 6f des Steuerkreises 6B einen Abtastsignalerzeuger 6f1, einen Schalter 6f2, einen Dateneinschreibsteuersignalerzeuger 6f3, einen Einschreibadreßzähler 6f4 und einen Schalter 6f 5 auf. Der Taktsignalerzeuger 6f1 erzeugt ein Abtasttaktsignal. Dieses Taktsignal wird dem Dateneinschreibsteuersignalerzeuger 6f3, dem Einschreibadreßzähler 6f4 und dem A/D-Wandler 6a über den Schalter 6f2 zugeführt, der während der Abtastdauer geschlossen bleibt, die durch das Abtastdauersignal, das von einem Bedienfeld (siehe Fig. 1) zugeführt wird, repräsentiert ist. Der Erzeuger 6f3 erzeugt ein Dateneinschreibsteuersignal, das dem Datenspeicher 6b durch den Schalter 6f5 zugeführt wird, der für die Dauer des Steuersignals geschlossen bleibt, das von einer Schalteinrichtung zugeführt wird (siehe Fig. 1). Der Adreßzähler 6f4 erzeugt eine Dateneinschreibadresse und ein X-Achse-Signal Xd aus dem Abtasttaktsignal. Die Dateneinschreibadresse wird dem Datenspeicher 6b zugeführt, und das X-Achse-Signal Xd wird der Anzeige zugeführt (siehe Fig. 1).
• Die nachstehende weitere Ausführungsform der Erfindung ist ebenfalls ein DSSA. Sie ist mit den beiden vorhergehenden Ausführungsformen identisch mit der Ausnahme, daß mit dem Ausgang eines Detektors 4 ein Peakhaltekreis 12 verbunden ist, wie Fig. 8A zeigt. Der Peakhaltekreis 12 und der Abtast-und-Haltekreis 13, der mit den Ausgang des Kreises 12 verbunden ist, werden synchron mit einem Wählsignal betrieben.
• Im allgemeinen hat im Fall eines DSSA der Datenspeicher, z. B. der Speicher 6b von Fig. 6B, 500 Adressen zur Speicherung von 500 Einzelinformationen, die die Frequenzen bezeichnen, die in einen Abtastfrequenzbereich oder eine Bandbreite (BW) fallen. Die 500 Adressen entsprechen 500 Abtastpunkten. Die vorhergehenden Ausführungsformen können Frequenzdaten über den gesamten Abtastfrequenzbereich erhalten, wenn die RBW des ZF-Kreises 3 BW/500 oder größer ist. Wenn die RBW des ZF-Kreises 3 kleiner als BW/500 ist, können die vorhergehenden Ausführungsformen keine einzelnen Frequenzinformationen erhalten, die jeden Teil des Abtastsignals betreffen, der zwischen zwei benachbarten Abtastpunkten vorhanden ist.
• Die vorliegende Ausführungsform ist ausgelegt, um Frequenzdaten über den gesamten Abtastfrequenzbereich zu erhalten, und zwar auch dann, wenn die RBW des ZF-Kreises 3 kleiner als BW/500 ist. Dabei hält der Peakhaltekreis 12 den Frequenzspitzenpegel, der zwischen dem m-ten Abtastpunkt und dem (m+1)ten Abtastpunkt besteht, so daß dieser Spitzenpegel als die Frequenzinformation genutzt wird, die auf den (m+1)ten Abtastpunkt bezogen ist. Wenn das Wählsignal irgendwann zwischen dem m-ten Abtastpunkt und dem (m+1)ten Abtastpunkt umgeschaltet wird, wird das Effektivdaten-Flag, das als Gut-Markierung "o" dem m-ten Abtastpunkt zugeordnet ist, nur für die Periode gültig gemacht, in der das Wählsignal den "1"-Pegel hat, während der Spitzenpegel detektiert wird. Diese Technik trägt dazu bei, ein kontinuierliches Frequenzspektrum des Abtastsignals wie etwa eines BURST-Signals zu bilden.
• Diese Ausführungsform wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 8A, 8B, 8C, 9, 10 und 12 beschrieben. In Fig. 8A sind die gleichen Komponenten wie in Fig. 1, Fig. 6C und Fig. 7A mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Wie Fig. 8A zeigt, hat diese Ausführungsform einen Peakhaltekreis 12, einen Abtast-und-Haltekreis 13, einen Effektivdaten-Detektierkreis 15 und einen Abtaststeuerkreis 17.
• Wie Fig. 8B zeigt, weist der Kreis 17 einen Abtastsignalerzeuger 171, einen Vergleicher 172, monostabile Multivibratoren 173 und 174, einen Zähler 175 und einen D/A-Wandler 176 auf. Der Kreis 17 empfängt verschiedene Abtastzustands- Vorgabesignale, die die Abtastdauer T bezeichnen und von einem Bedienfeld 9 zugeführt werden, und erzeugt ein Peakdetektiersignal mit einer Frequenz T/500, ein Peakdetektier- Synchronsignal, das mit dem Abtast-und-Halte-Steuersignal synchron ist, und ein A/D-Steuersignal, das mit dem Abtastund-Halte-Steuersignal synchron ist. Das Peakdetektiersignal wird dem Peakhaltekreis 12 zugeführt. Das Peakdetektier- Synchronsignal wird dem Effektivdaten-Detektierkreis 15 zugeführt. Das Abtast-und-Halte-Steuersignal wird dem Abtastund-Haltekreis 13 zugeführt. Das A/D-Steuersignal wird einem A/D-Wandler 6a zugeführt.
• Wie Fig. 8C zeigt, weist der Effektivdaten-Detektierkreis 15 zwei D-Flipflops 15a und 15b auf. Der Kreis 15 empfängt das Wählsignal und das Peakdetektier-Synchronsignal, die in Fig. 9 mit A bzw. B bezeichnet sind, und gibt ein Effektivdaten- Flag ab, das bei E in Fig. 9 gezeigt ist. Insbesondere detektiert das Flipflop 15a das Wählsignal bei der Vorderflanke des peakdetektier-Synchronsignals. Wie Fig. 9 zeigt, detektiert das Flipflop 15a daher, daß das Wählsignal den "1"-Pegtel zum Zeitpunkt t4 hat. Danach hält das Flipflop 15a den Wert "1", bis das Wählsignal zum Zeitpunkt T14 auf den "0"-Pegel fällt. Anders ausgedrückt löscht das Flipflop 15a den Wert "1" zum Zeitpunkt t14. Ebenso beginnt das Flipflop 15b, das Ausgangssignal des Flipflops 15a bei der Vorderflanke des Peakdetektier-Synchronsignals zu halten, und gibt das Signal als ein Effektivdaten-Flag ab. Das Effektivdaten-Flag zeigt an, daß jede Peakdetektierperiode gültig ist, während der das Wählsignal auf dem "1"-Pegel bleibt, und daß jede Peakdetektierperiode ungültig ist, während der das Wählsignal nicht auf dem "1"-Pegel bleibt. Wie aus Fig. 9 verständlich wird, sind daher die Peakdetektierperioden t4-t6, t7-t9, t10-t12 gültig, wohingegen die Peakdetektierperioden t0-t3 und t13-t16 ungültig sind. Das Effektivdaten-Flag wird in bezug auf das Peakdetektier- Synchronsignal um dessen Periodendauer verzögert.
• Der Peakhaltekreis 12 hält das von dem Detektor 4 (Fig. 8A) detektierte Signal während jeder Peakdetektierperiode und liefert das Signal an den Abtast-und-Haltekreis 13. Der Abtast-und-Haltekreis 13 tastet das Signal bei der Vorderflanke des Abtast-und-Halte-Steuersignals, das mit C in Fig. 9 bezeichnet ist, ab. Der A/D-Wandler 6a wandelt das Signal in Digitalinformation um. Die Digitalinformation wird um die Periode des Peakdetektier-Synchronsignals in bezug auf das von dem Detektor 4 detektierte Signal verzögert, und zwar, weil das Signal, das während der Periode t4-t6 gehalten wurde, zum Zeitpunkt t6 abgetastet und während der Periode t6-t9 gehalten wird. Somit ist die Digitalinformation synchron mit dem Effektivdaten-Flag.
• Bei dieser Ausführungsform (Fig. 8A) schreibt ein Datensteuerkreis 16 die von dem A/D-Wandler 6a abgegebene Digitalinformation und das Effektivdaten-Flag, das die Gültigkeit der Digitalinformation bezeichnet, in den Datenspeicher 6a ein, und zwar gemeinsam mit der Information, die die der Digitalinformation entsprechende Frequenz repräsentiert. Somit speichert der Datenspeicher 6b auch solche Einzelinformationen, wie sie in Fig. 11 gezeigt sind. Wenn der Inhalt des Speichers 6b ausgelesen und der Anzeige 7 zugeführt wird, zeigt die Anzeige 7 das gleiche Frequenzspektrum an, wie es von der ersten Ausführungsform angezeigt wird.
• Anders als die vorhergehende Ausführungsform kann diese Ausführungsform ein Spektrum eines BURST-Signals anzeigen, das ausreichend kontinuierlich ist, um analysiert zu werden, selbst wenn die dem ZF-Kreis 3 vorgegebene RBW relativ klein ist, und zwar aufgrund der Operation des Abtast-und-Haltekreises 13. Da ferner das Wählsignal und das Peakdetektiersignal synchronisiert sind, kann eine logische Operation an jedem Abtastpunkt korrekt ausgeführt werden, wie Fig. 12 zeigt. Mit anderen Worten können korrekte Daten jedesmal erhalten werden, wenn das Abtastsignal abgetastet wird.
• Wie Fig. 8C zeigt, weist der Datensteuerkreis 16 einen Einschreibadreßzähler 161, einen Anzeigesteuertaktsignalerzeuger 162, einen Anzeigedaten-Lesesteuersignalerzeuger 163 und einen Anzeigedaten-Leseadreßzähler 164 zusätzlich zu einer Durchgangsleitung zur Zuführung von Effektivdaten- Flags auf.
• Wie beschrieben wurde, ist die Ausführungsform von Fig. 8A ausgebildet, um richtig zu funktionieren, wenn der gewünschte Teil eines Abtastsignals (d. h. die Dauer des Wählsignals) länger als die Periode des Peakdetektier- Synchronsignals ist. Dagegen ist die nächste Ausführungsform ausgebildet, um Daten über den gewünschten Teil eines Abtastsignals auch dann zu liefern, wenn dieser Teil des Signals kürzer als die Periode des Peakdetektier-Synchronsignals ist, unter der Voraussetzung, daß der Teil des Abtastsignals eine vorbestimmte Dauer (Tp) innerhalb der Periodendauer des Peakdetektier-Synchronsignals hat.
• Unter Bezugnahme auf die Fig. 13, 14 und 15 wird die nächste Ausführungsform im Vergleich mit der Ausführungsform von Fig. 8A beschrieben. Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, ist ein Schalter 21 zwischen einen Detektor 4 und einen Peakhaltekreis 12 eingefügt. Der Schalter 21 wird für die Dauer jedes ihm zugeführten Wählsignals geschlossen. Somit wird nur der gewünschte Teil eines Abtastsignals von dem Detektor 4 zu dem Peakhaltekreis 12 über den Schalter 21 zugeführt. Das Wählsignal wird einem Effektivdaten-Detektierkreis 20 zugeführt. Außerdem werden dem Kreis 20 ein Peakdetektier- Synchronsignal und ein Abtast-und-Halte-Steuersignal zugeführt. Der Kreis 20 bestimmt, ob der Teil des Abtastsignals die vorbestimmte Dauer (Tp) innerhalb der Periodendauer des peakdetektier-Synchronsignals hat. Bei JA bestimmt der Kreis 20, daß die Information über diesen Teil gültig ist, und gibt ein Effektivdaten-Flag ab. Bei NEIN stellt der Kreis 20 fest, daß die Information ungültig ist, und gibt ein Nichteffektivdaten-Flag ab. Hinsichtlich aller anderen Aspekte des Betriebs ist diese Ausführungsform mit der Ausführungsform von Fig. 8A identisch.
• Der Effektivdaten-Detektierkreis 20 wird unter Bezugnahme auf Fig. 14 im einzelnen beschrieben. Wie diese Figur zeigt, weist der Kreis 20 einen Peakdetektierzeitgeber 20a, einen Diskriminator 20b, ein RS-Flipflop 20c und eine Abgabeeinrichtung 20d auf. Fig. 15 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Effektivdaten-Detektierkreises 20 zeigt. Wie aus Fig. 15 verständlich ist, gibt der Peakdetektierzeitgeber 20a ein Signal ab, das bei der Vorderflanke entweder des Wählsignals oder des peakdetektier-Synchronsignals auf den "0"-Pegel fällt und für die vorbestimmte Dauer Tp auf dem "0"-Pegel bleibt. Der Diskriminator 20b gibt am Ende jeder Periode von Tp einen negativen Impuls ab. Anders ausgedrückt erzeugt der Diskriminator 20b einen negativen Impuls jedesmal dann, wenn das Wählsignal für die Dauer Tp auf dem "1"- Pegel bleibt. Das Halteglied 20c beginnt mit dem Halten der Information bei Empfang jedes negativen Impulses und hält die Information, bis das Peakdetektier-Synchronsignal erneut den Hochpegel annimmt. Die Ausgabeeinrichtung 20d erzeugt ein Effektivdaten-Flag oder ein Nichteffektivdaten-Flag nach Maßgabe des Pegels, auf dem die Ausgangsinformation des Halteglieds 20c bei jeder Vorderflanke des Abtast-und-Halte- Steuersignals bleibt.
• Die Dauer Tp ist eine Zeitkonstante, die der Peakhaltekreis 12 benötigt, um einen korrekten Peakhaltevorgang durchzuführen.
• Alle oben beschriebenen Ausführungsformen sind Spektralanalysatoren des Typs, die das Frequenzspektrum eines Objekt- Signals in einem einzigen Kanal anzeigen. Dagegen ist die nachstehende Schaltung ein ASSA, der das Frequenzspektrum eines Abtastsignals in zwei Kanälen anzeigt. Dieser ASSA wird unter Bezugnahme auf Fig. 16 beschrieben.
• Wie aus Fig. 16 hervorgeht, ist die Schaltung eine Kombination aus der ersten Schaltungsanordnung (ASSA) von Fig. 1, einem Steuerkreis 6', einer Anzeige 7' und einer Schalteinrichtung 10'. Daher kann der ASSA die Frequenzspektren von zwei Teilen eines Objekt-Signals anzeigen, die von einem ersten Wählsignal 1 und einem zweiten Wählsignal 2 bezeichnet worden sind. Offensichtlich ist diese Schaltung effizienter als die vorhergehenden Ausführungsformen, die das Frequenzspektrum nur eines Teils des Objekt-Signals anzeigen. Die vorliegende Schaltung kann so modifiziert werden, daß eine Doppelerscheinungs-Anzeige die Frequenzspektren von zwei gewünschten Teilen des Objekt-Signals anzeigt.
• Die nächste Ausführungsform ist ein DSSA, der das Frequenzspektrum eines Abtastsignals in zwei Kanälen anzeigt. Wie aus Fig. 17 ersichtlich ist, ist diese Ausführungsform eine Kombination der Ausführungsform (DSSA) von Fig. 8A mit einem Wählsignalerzeugungskreis 8', einer Schalteinrichtung 10', einem Effektivdaten-Detektierkreis 15', einem Datensteuerkreis 16', einem Datenspeicher 6b' und einer Anzeige 7'. Ebenso wie die Schaltung von Fig. 16 kann diese Ausführungsform die Frequenzspektren von zwei Teilen eines Objekt- Signals anzeigen, die von einem ersten Wählsignal 1 und einem zweiten Wählsignal 2 bezeichnet worden sind. Offensichtlich ist diese Ausführungsform wirkungsvoller als die vorhergehenden Ausführungsformen, die das Frequenzspektrum nur eines Teils eines Abtastsignals anzeigen. Diese Ausführungsform kann so modifiziert werden, daß eine Doppelerscheinungs-Anzeige die Frequenzspektren von zwei gewünschten Teilen eines Abtastsignals anzeigt.
• Die nächste Ausführungsform der Erfindung, die ein DSSA ist, wird unter Bezugnahme auf Fig. 18 beschrieben. Wie Fig. 18 zeigt, ist die Ausführungsform mit derjenigen von Fig. 8A identisch mit Ausnahme von drei Aspekten. Erstens hat sie keine Komponenten, die dem Effektivdaten-Detektierkreis 15 und dem Datensteuerkreis 16 äquivalent sind. Zweitens ist ein Schalter 21 zwischen einen Detektor 4 und einen Peakhaltekreis 12 geschaltet. Drittens ist ein Maximalwerthalte- Steuerkreis 26 zwischen einen A/D-Wandler 6a und einen Datenspeicher 6b geschaltet. Der Schalter 21 wird aufgrund des von einer Schalteinrichtung 10 zugeführten Wählsignals geschlossen, wodurch der Detektor 4 mit dem Peakhaltekreis 12 verbunden wird. Daher detektiert und hält der Peakhaltekreis 12 den Peakwert von gültiger Information, da der Kreis 12 auf einen kleinsten Pegel unmittelbar vor Detektierung des Peaks jedes Abtastsignals eingestellt ist. Der so detektierte und gehaltene Peakwert wird von dem Kreis 12 über einen Abtast-und-Haltekreis 13 dem A/D-Wandler 6a zugeführt. Der A/D-Wandler 6a wandelt den Peakwert in Digitalinformation um. Die den Peakwett bezeichnende Digitalinformation wird in dem Datenspeicher 6b durch den Maximalwert-Haltesteuerkreis 26 gespeichert, aus dem Datenspeicher 6b ausgelesen und von einer Anzeige 7 angezeigt. Dagegen zeigt die Anzeige 7 bei geöffnetem Schalter 21 den kleinsten Wert der gültigen Information an. Während das Objekt-Signal frequenzabgetastet wird, wird daher der Maximal(Peak)wert des Signals aktualisiert und in dem Datenspeicher 6b gespeichert, wodurch das in Fig. 19 gezeigte Frequenzspektrum kontinuierlicher wird, wie Fig. 20 zeigt. Aufgrund der Verwendung des Schalters 21 und des Maximalwert-Haltesteuerkreises 26 erreicht die achte Ausführungsform die gleichen Vorteile wie die Ausführungsform von Fig. 8A.
• Wie beschrieben wurde, wird gemäß der Erfindung die gesamte Wellenform eines Objekt-Signals kontinuierlich abgetastet, wodurch das Frequenzspektrum des Signals detektiert wird, und jeder gewünschte Teil des Spektrums wird ausgewählt. Daher erlaubt der Spektralanalysator gemäß der Erfindung die Durchführung der Analyse eines gewünschten Teils eines BURST-Signals wie etwa eines Burst-Signals, ohne den Überlagerungsoszillator oder den Detektor zur Detektierung des Spektrums übermäßig zu belasten und daher ohne Verschlechterung des Wirkungsgrads.
• Der Digitalkreis zur Wahl des gewünschten Teils des Spektrums ist einfach aufgebaut und kann mit einfacher Software betrieben werden.
• Da ferner das Objekt-Signal kontinuierlich abgetastet wird, kann die eigentliche Abtastzeit korrekt gemessen und angezeigt werden. Das erlaubt dem Bediener des Spektralanalysators, die Analysebedingungen richtig einzustellen.

Claims (6)

1. Spektralanalysator, der aufweist:

eine HF-Signalverarbeitungseinrichtung (1, 2, 3) zum Frequenzumwandeln eines zu messenden Signals, das Objekt-Wellenformen enthält, die für eine kurze Zeitdauer periodisch wiederkehren, in ein Zwischenfrequenzsignal unter Nutzung eines Überlagerungsschwingungssignal, das über einen gewünschten Frequenzbereich kontinuierlich abgetastet wird, um dadurch ein Frequenzspektrum des zu messenden Signals abzugeben;

eine Detektoreinrichtung (4), um das von der HF-Signalverarbeitungseinrichtung (1, 2, 3) abgegebene Frequenzspektrum zu detektieren;

eine A/D-Wandlereinrichtung (6a), um das von der Detektiereinrichtung (4) abgegebene Spektrum in digitale Spektraldaten umzuwandeln;

eine Steuereinrichtung (6c), um die Abgabe der von der A/D-Wandlereinrichtung (6a) abgegebenen digitalen Spektraldaten zu steuern;

eine Speichereinrichtung (6b), um die von der Steuereinrichtung (6c) abgegebenen Spektraldaten zu speichern; und

eine Abtaststeuereinrichtung (5), um das Überlagerungsschwingungssignal abzutasten, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Wählsignalzuführeinrichtung (8) vorgesehen ist, um ein Wählsignal zuzuführen, um durch die Steuereinrichtung (6c) gewünschte Perioden der von der A/D-Wandlereinrichtung (6a) abgegebenen digitalen Spektraldaten zu wählen;

die Wählsignalzuführeinrichtung aufweist:

eine Einrichtung (8), um das Wählsignal intern zuzuführen;

eine Einrichtung (11b), um das Wählsignal extern zuzuführen; und

eine Einrichtung (10), um die Wählsignale von der internen Zuführeinrichtung (8) und der externen Zuführeinrichtung (11b) umzuschalten, und

die Abtaststeuereinrichtung (5) aufweist:

einen Zähler (5a), um die Wählsignale zu zählen;

eine Recheneinheit (5b), um die Anzahl von Malen, die die HF-Signalverarbeitungseinrichtung (1, 2, 3) das Überlagerungsschwingungssignal abtastet, sowie die Abtastdauer, in der die HF-Signalverarbeitungseinrichtung (1, 2, 3) das Überlagerungsschwingungssignal abtastet, nach Maßgabe eines von dem Zähler (5a) abgegebenen Signals und von Abtastzustands-Vorgabesignalen zu berechnen;

und einen Abtastsignalgenerator (5c), um eine Spannung zum Abtasten des Überlagerungsschwingungssignals nach Maßgabe der Anzahl von Malen und der Abtastdauer, die beide von der Recheneinheit (5b) berechnet sind, zu erzeugen, so daß die Abtaststeuereinrichtung die HF- Signalverarbeitungseinrichtung dazu veranlaßt, das Überlagerungsschwingungssignal wiederholt abzutasten, und zwar jedesmal für eine Zeitdauer, die von einem ganzzahligen Vielfachen der Zyklusdauer des Wählsignals verschieden ist.

2. Spektralanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Zuführeinrichtung (8) einen Wählsignalerzeugungskreis (8) aufweist, um das Wählsignal, das den Bereich des Spektrums repräsentiert, nach Maßgabe des zu messenden Signals zu erzeugen.

3. Spektralanalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wählsignalerzeugungskreis (8) aufweist:

einen AM-Demodulator (8a), um die Amplitude des zu messenden Signals zu demodulieren;

einen Synchronsignalerzeugungskreis (8b), um ein von dem AM-Demodulator (8a) abgegebenes AM-demoduliertes Signal mit der extern erzeugten Spannung zu vergleichen, um dadurch ein Synchronsignal zu erzeugen, das eine Periode repräsentiert, in der das zu messende Signal eine vorbestimmte Frequenz hat; und

eine Wähleinrichtung (8c), um ein von dem Synchronsignalerzeugungskreis (8b) erzeugtes Synchronsignal nach Maßgabe eines Periodenvorgabesignals zu wählen.

4. Spektralanalysator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung (8b) eine Einrichtung (8c1, 8c2, 8c3) aufweist, um Einschwingsignale in der HF-Signalverarbeitungseinrichtung (1, 2, 3) und der Demodulationseinrichtung (4) im wesentlichen zu kompensieren.

5. Spektralanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Zuführeinrichtung (116) eine Einrichtung aufweist, um ein Wählsignal von einem externen Gerät zu empfangen.

6. Spektralanalysator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Analysator ferner aufweist:

eine Effektivdaten-Detektiereinrichtung (15), um nach Maßgabe eines Wählsignals, das extern zum Wählen von Daten zugeführt wird, zu bestimmen, ob Effektivdaten existieren, und

eine Datensteuereinrichtung (16), um die von der A/D- Wandlereinrichtung (6a) abgegebenen digitalen Spektraldaten nach Maßgabe eines von der Effektivdaten-Detektiereinrichtung (15) abgegebenen Signals in die Speichereinrichtung (6b) einzuschreiben.