壹(yi)、介(jie)紹(shao)

隨著頻譜(pu)分(fen)析和管(guan)理(li)擴展(zhan)到了更(geng)新(xin)和更(geng)有(you)挑戰(zhan)的新領(ling)域(yu)，傳(chuan)統的(de)臺(tai)式頻譜分(fen)析儀的(de)短板(ban)越(yue)來越(yue)顯現(xian)：難以適(shi)應(ying)如今極其註(zhu)重(zhong)外(wai)場應(ying)用的模式。

此(ci)外，傳(chuan)統頻(pin)譜(pu)儀由於把(ba)所有的(de)功能(neng)集於壹(yi)身(shen)，使得其成本(ben)居(ju)高不下，這(zhe)導致了傳統頻(pin)譜(pu)儀在如今外(wai)場(chang)部(bu)署的(de)應(ying)用場合(he)實用性很差，因為這樣(yang)的應(ying)用是需要(yao)大(da)量的(de)經(jing)濟型分(fen)析儀以(yi)監控(kong)遠程設(she)備或(huo)者(zhe)信(xin)號(hao)情(qing)報。

這份(fen)文(wen)章展示了壹(yi)個(ge)全新(xin)的方(fang)案應(ying)對這(zhe)些(xie)挑戰(zhan)，這套(tao)方案zui大(da)化了便(bian)攜式頻譜儀的能(neng)力，有可(ke)擴展(zhan)的(de)開(kai)源(yuan)軟(ruan)件(jian)，可(ke)用筆記(ji)本(ben)電腦通(tong)過(guo)API非(fei)常容(rong)易的，*控(kong)制分(fen)析儀，不但降(jiang)低(di)了總體的成本(ben)，還(hai)zui大(da)化了靈活(huo)性。

二、頻(pin)譜(pu)管(guan)理(li)的趨勢和驅動因素

人(ren)們對於(yu)高(gao)性能(neng)頻譜分(fen)析儀的(de)需求已經早(zao)就不局限於傳統的(de)實驗室或(huo)已知(zhi)的(de)可(ke)控(kong)環境(jing)中了。從寬(kuan)泛的工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)到非(fei)常專業(ye)的(de)壹(yi)些(xie)應(ying)用領(ling)域(yu)，的(de)頻(pin)譜(pu)分(fen)析儀都(dou)已經變(bian)得是(shi)必(bi)需品，用以支持各種外(wai)場測試的(de)遠(yuan)程控(kong)制部署(shu)。

通訊設(she)施

無線設(she)備和應(ying)用的激(ji)增使得無(wu)線頻(pin)譜分(fen)配和管(guan)理(li)面(mian)臨重(zhong)大(da)挑戰(zhan)，容(rong)量和帶寬(kuan)的(de)需求與(yu)日(ri)俱(ju)增，而(er)同時設(she)備和設(she)備之間留(liu)的(de)頻(pin)率間(jian)隔(ge)越(yue)來越(yue)小。隨著通信(xin)和商用無線系(xi)統越(yue)來越(yue)多樣和擁擠，想(xiang)要(yao)取得成功，能(neng)監控(kong)管(guan)理(li)、解決(jue)問題並保(bao)護射(she)頻頻(pin)譜的能(neng)力就顯得尤(you)為重(zhong)要(yao)。

要(yao)實現(xian)這(zhe)些(xie)目的(de)，可以用兩種(zhong)不同的方案用來實現(xian)射(she)頻頻(pin)譜分(fen)析和管(guan)理(li)。*種方(fang)案是靠(kao)外場(chang)工程師(shi)/技(ji)術(shu)員(yuan)，去(qu)發(fa)現(xian)和分(fen)析信號(hao)以支持安裝，監控(kong)和故障排查等(deng)。

第二(er)種(zhong)方(fang)案是在外場部(bu)署(shu)可(ke)遠程控(kong)制的經(jing)濟型信號檢(jian)測系統，向(xiang)控(kong)制中心(xin)回傳(chuan)數(shu)據、分(fen)析和報警(jing)。在通信建(jian)設(she)中，由於所(suo)需的設(she)備數(shu)量多，所以這(zhe)些(xie)檢(jian)測系統必(bi)須(xu)要(yao)足(zu)夠(gou)的(de)經(jing)濟性，並且(qie)必(bi)須(xu)設(she)計(ji)成可以(yi)遠(yuan)程的*控(kong)制，如重(zhong)起(qi)，系統恢(hui)復(fu)和軟件升級(ji)，而(er)不是需要(yao)專(zhuan)門有技(ji)術(shu)人(ren)員在外場支持。

質(zhi)量(liang)保(bao)證和客(ke)戶外(wai)場服(fu)務

使用頻譜(pu)資源(yuan)的(de)系(xi)統的(de)增多，會(hui)對其他(ta)的無線應(ying)用產生(sheng)幹(gan)擾(rao)，這(zhe)將要(yao)求(qiu)設(she)備生(sheng)產(chan)商(shang)、安裝商和服(fu)務人(ren)員在各種外(wai)場環境(jing)都(dou)需要(yao)有(you)能(neng)力去發(fa)現(xian)、分(fen)析、診(zhen)斷(duan)和修正(zheng)信號(hao)問題或(huo)者(zhe)幹(gan)擾(rao)問題。而(er)質(zhi)量(liang)工(gong)程師(shi)在進行供(gong)應(ying)商拜訪(fang)時(shi)，如(ru)果(guo)需要(yao)自(zi)己去(qu)評(ping)估不同生(sheng)產(chan)線產(chan)品的(de)信號性(xing)能(neng)時，便(bian)攜式頻譜儀就會(hui)顯(xian)得非(fei)常重(zhong)要(yao)。

客(ke)戶服(fu)務和質(zhi)量(liang)保(bao)證部(bu)分(fen)也經(jing)常需要(yao)將數(shu)據遠(yuan)程的從外場采(cai)集到集(ji)控(kong)中心(xin)，用以進行額外(wai)的(de)實時分(fen)析，或(huo)者(zhe)將射(she)頻數(shu)據記(ji)錄(lu)到外(wai)場計(ji)算(suan)機(ji)的硬(ying)盤(pan)方(fang)便(bian)後面(mian)進行歸納(na)或(huo)者(zhe)系(xi)統級(ji)的(de)趨勢分(fen)析。質(zhi)量(liang)保(bao)證或(huo)客(ke)戶服(fu)務中，網(wang)絡(luo)控(kong)制的能(neng)力並能(neng)集成外場(chang)分(fen)析儀和後端(duan)分(fen)析資源(yuan)，這(zhe)不僅(jin)對解(jie)決(jue)即時的(de)問題很重(zhong)要(yao)，而(er)且對識(shi)別(bie)潛(qian)在的問題，避免大(da)規模糾正(zheng)措施造(zao)成的經(jing)濟損(sun)失也非(fei)常重(zhong)要(yao)。

政府(fu)、管(guan)理(li)機構和隱蔽(bi)的(de)頻譜管(guan)理(li)應(ying)用

大(da)多國家都(dou)會(hui)把(ba)無線頻(pin)譜資(zi)源(yuan)視為國家財(cai)產(chan)，事實上(shang)電信(xin)聯盟(meng)（ITU）法(fa)指出(chu)“ 每(mei)個(ge)政府(fu)有規劃(hua)其電信(xin)的主(zhu)權(quan)”。 政府(fu)負責分(fen)配、調(tiao)整(zheng)和監控(kong)無線頻(pin)譜的(de)使用；識別(bie)和解決幹擾(rao)；不同頻譜資(zi)源(yuan)使(shi)用者(zhe)之(zhi)間(jian)的(de)調(tiao)解(jie)；優(you)化可用頻譜(pu)的整(zheng)體使用並協(xie)調(tiao)同(tong)其他(ta)國家在邊界上(shang)的(de)頻(pin)譜(pu)問題。

如今(jin)化並日(ri)益擁擠的(de)無線環境(jing)，有(you)效(xiao)的政府(fu)頻譜管(guan)制對於(yu)性(xing)頻譜(pu)管(guan)理(li)的成功尤為重(zhong)要(yao)，但也是(shi)非(fei)常有難度的(de)。政府(fu)需要(yao)有(you)外(wai)場(chang)頻(pin)譜分(fen)析和遠程控(kong)制部署(shu)的能(neng)力，去捕(bu)獲(huo)違規(gui)信號(hao)，解決(jue)爭議，預(yu)見問題。

政府(fu)頻譜管(guan)制中包(bao)含壹(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)專(zhuan)門領(ling)域(yu)，就是部(bu)署(shu)壹(yi)些(xie)隱(yin)蔽(bi)檢(jian)測點(dian)用以獲(huo)取外場的信(xin)號(hao)信(xin)息。對於(yu)這(zhe)些(xie)應(ying)用，頻譜(pu)分(fen)析系統需要(yao)在硬(ying)件(jian)上(shang)有(you)遠(yuan)程控(kong)制的靈活(huo)性，整(zheng)個(ge)系統需要(yao)很好的(de)可擴展(zhan)性(xing)。根據部署方(fang)案，遠程的隱(yin)蔽(bi)信(xin)號分(fen)析系統可(ke)能(neng)需要(yao)單(dan)獨(du)的(de)長(chang)時間運行，並且(qie)對軟(ruan)件(jian)根據每個(ge)*的環境(jing)而(er)定(ding)義(yi)的參(can)數(shu)給出(chu)響(xiang)應(ying)。例(li)如(ru)，壹(yi)個(ge)遠程頻譜(pu)分(fen)析系統可(ke)能(neng)需要(yao)在某(mou)些(xie)特(te)定(ding)頻(pin)點(dian)上(shang)做(zuo)掃(sao)描(miao)去判(pan)斷(duan)信號(hao)，然(ran)後根據的條(tiao)件去(qu)做射(she)頻記(ji)錄(lu)或(huo)者(zhe)數(shu)據采(cai)集。有(you)些(xie)隱(yin)蔽(bi)檢(jian)測方案甚至需要(yao)遠(yuan)程控(kong)制軟件(jian)去識(shi)別(bie)壹(yi)些(xie)相(xiang)關的(de)頻(pin)點(dian)、調(tiao)制和/或(huo)信(xin)號(hao)活(huo)動，以觸(chu)發(fa)遠程計(ji)算(suan)平(ping)臺(tai)的(de)記(ji)錄(lu)或(huo)分(fen)析工作(zuo)。

射(she)頻數(shu)據采(cai)集和射(she)頻數(shu)據記(ji)錄(lu)

以上(shang)所(suo)有(you)應(ying)用領(ling)域(yu)，連續的數(shu)據采(cai)集和射(she)頻數(shu)據記(ji)錄(lu)功能(neng)都非(fei)常重(zhong)要(yao)。這(zhe)裏值(zhi)得專(zhuan)門提起(qi)是(shi)因為當妳(ni)考慮頻(pin)譜(pu)分(fen)析儀的(de)可擴展(zhan)性(xing)時(shi)，向(xiang)硬(ying)盤(pan)實時采(cai)集射(she)頻數(shu)據的(de)功能(neng)就是壹(yi)個(ge)非(fei)常重(zhong)要(yao)的(de)因素。根據頻譜的(de)特(te)性(xing)、所需采(cai)集或(huo)者(zhe)記(ji)錄(lu)的數(shu)據大(da)小，遠(yuan)程系統的(de)配置將會(hui)需要(yao)*不同的硬(ying)件(jian)性(xing)能(neng)。

實時的(de)調(tiao)節(jie)和數(shu)字(zi)化I/Q數(shu)據對頻(pin)譜(pu)儀來(lai)說是非(fei)常有挑戰(zhan)的，遠程系統需要(yao)有(you)能(neng)力傳輸(shu)足(zu)夠(gou)高(gao)速(su)率的(de)數(shu)據以(yi)支持連續的采(cai)集。此(ci)外，需要(yao)在本(ben)地(di)存(cun)儲的(de)數(shu)據量(liang)會(hui)決(jue)定(ding)存(cun)儲器(qi)的大(da)小和類(lei)型(xing)，連續將數(shu)據采(cai)集到控(kong)制中心(xin)的需求，將會(hui)影響遠程計(ji)算(suan)以(yi)及網(wang)絡(luo)接口(kou)規範。接下來(lai)的(de)部(bu)分(fen)我(wo)們會(hui)討(tao)論(lun)到，這(zhe)種取決於應(ying)用的硬(ying)件(jian)規(gui)範各式各樣，傳(chuan)統的(de)臺(tai)式頻譜儀很難適配這(zhe)樣(yang)的情(qing)形。

三、傳統臺(tai)式頻譜儀的局(ju)限性

昂貴&可擴展(zhan)性(xing)有(you)限

傳統的(de)臺(tai)式頻譜分(fen)析儀將用戶所(suo)需的所(suo)有(you)功能(neng)設(she)計(ji)在壹(yi)個(ge)機箱內，這意(yi)味(wei)著這樣(yang)的頻譜儀集成了客(ke)戶定(ding)制的FPGA以(yi)及其他(ta)的支持功能(neng)部分(fen)如(ru)顯示器(qi)，CPU、內存(cun)、數(shu)據存(cun)儲器(qi)和輸入/輸出(chu)接口(kou)等(deng)。帶來(lai)的(de)結(jie)果(guo)就是這(zhe)樣(yang)壹(yi)套(tao)完(wan)整的(de)頻譜(pu)分(fen)析儀通(tong)常都會(hui)在$15,000 到 $40,000的(de)價格。

除了價格昂貴之外(wai)，傳(chuan)統臺(tai)式頻譜儀在硬(ying)件(jian)可(ke)擴展(zhan)性(xing)上(shang)也不好，壹(yi)旦(dan)初始配置選定(ding)了，臺(tai)式頻譜儀系統通(tong)常就很難去再(zai)加(jia)存(cun)儲器(qi)、升級(ji)CPU、更(geng)改(gai)網絡(luo)接口(kou)或(huo)其他(ta)的硬(ying)件(jian)變(bian)更(geng)。

設(she)計(ji)未(wei)迎(ying)合(he)便(bian)攜性(xing)或(huo)應(ying)用靈活(huo)性

傳統的(de)高(gao)性能(neng)頻譜儀(yi)已經逐(zhu)漸(jian)演(yan)化成只(zhi)在實驗室環境(jing)中使(shi)用了，所以它們更(geng)適(shi)合(he)在固定(ding)的(de)地(di)方(fang)配備，而(er)不適合(he)作為外場(chang)應(ying)用。傳統的(de)頻(pin)譜儀(yi)在典型的(de)實驗室和固定(ding)測試方(fang)案配置中，壹(yi)般配有(you)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)資源(yuan)和專門的特(te)殊軟件程序以優(you)化在控(kong)制設(she)置內的(de)端到端(duan)流(liu)程。

如果(guo)用傳統的(de)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)，將所有的功能(neng)都設(she)計(ji)在壹(yi)個(ge)箱子裏面(mian)並且(qie)能(neng)達(da)到便(bian)攜和外場應(ying)用的靈活(huo)性的(de)話，那(na)將在性能(neng)，特點(dian)和實用性上(shang)做(zuo)折(zhe)中考(kao)慮。比(bi)如，大(da)多便(bian)攜式和手(shou)持(chi)式頻譜儀只(zhi)有有(you)限的預(yu)配置測量選項，而(er)非(fei)真正(zheng)的可(ke)*設(she)置的頻(pin)譜分(fen)析系統。

此(ci)外，這(zhe)些(xie)簡(jian)化版的傳統臺(tai)式分(fen)析儀缺(que)少可(ke)配置性、網(wang)絡(luo)能(neng)力和軟件適應(ying)性去支持外(wai)場(chang)分(fen)析和頻譜管(guan)理(li)的動態(tai)特(te)性(xing)。這(zhe)些(xie)弊(bi)端在做幹擾(rao)診(zhen)斷(duan)、頻譜(pu)資(zi)源(yuan)規(gui)劃(hua)、射(she)頻采(cai)集以(yi)及專(zhuan)門的隱(yin)蔽(bi)信(xin)號監控(kong)應(ying)用中就會(hui)顯(xian)得尤(you)為突出(chu)。

通常按照傳統臺(tai)式頻譜儀的方(fang)案設(she)計(ji)出(chu)來(lai)的(de)系(xi)統還(hai)是比(bi)較(jiao)貴(gui)的，而(er)且缺少(shao)如今(jin)在外場分(fen)析中所(suo)需的性(xing)能(neng)和靈活(huo)性。

更(geng)糟糕(gao)的(de)是(shi)，隨著外場(chang)頻(pin)譜(pu)管(guan)理(li)需求的(de)不斷(duan)變(bian)化和不停(ting)出(chu)現(xian)的(de)新(xin)挑戰(zhan)，這些(xie)昂貴的功能(neng)固化的臺(tai)式頻譜儀就很有可(ke)能(neng)需要(yao)更(geng)換或(huo)者(zhe)升(sheng)級(ji)，去(qu)應(ying)對新(xin)的(de)通信(xin)協議和應(ying)用需求。

四、壹(yi)個(ge)開放的無(wu)線信(xin)號頻(pin)譜分(fen)析系統方(fang)案

建築哲學：優(you)化而(er)非(fei)復制

在傳統臺(tai)式頻譜儀設(she)計(ji)方(fang)案基(ji)礎(chu)上(shang)，通(tong)過(guo)改變(bian)基(ji)礎(chu)設(she)計(ji)架構並做(zuo)整體系統優(you)化，Signal Hound從根本(ben)上(shang)改(gai)變(bian)了高性能(neng)頻譜儀(yi)分(fen)析系統的(de)高(gao)成本(ben)和靈活(huo)性。

USB3.0接口(kou)將壹(yi)個(ge)小巧的高(gao)性能(neng)頻譜儀(yi)連接到主(zhu)機上(shang)，通(tong)過(guo)靈活(huo)頻譜(pu)分(fen)析軟件(jian)，這套(tao)開放的解(jie)決方(fang)案使得整(zheng)個(ge)系統可(ke)為專門的應(ying)用做各種所(suo)需的優(you)化。

正(zheng)如後面(mian)部(bu)分(fen)要(yao)討(tao)論(lun)的(de)那(na)樣，這(zhe)使(shi)得所(suo)有(you)的系(xi)統配置都會(hui)在性能(neng)，特點(dian)和成本(ben)

上(shang)得到zui大(da)平衡，並且(qie)軟件(jian)、硬(ying)件(jian)都(dou)很容(rong)易升級(ji)以(yi)適(shi)應(ying)新的需求，而(er)不需要(yao)從新替(ti)換整個(ge)系統；

性能(neng)

對於(yu)任(ren)何頻(pin)譜儀的(de)首先(xian)要(yao)求(qiu)是(shi)可(ke)以(yi)處理(li)所需的頻(pin)率範圍，分(fen)辨(bian)率帶寬(kuan)，掃(sao)描(miao)速度(du)和能(neng)完(wan)成測試或(huo)者(zhe)分(fen)析任務(wu)的所(suo)需精度(du)，這(zhe)是必(bi)要(yao)條(tiao)件。

*代的(de)BB60A在市(shi)場備受好評(ping)，現(xian)在Sig­nal Hound BB系列進入了第二(er)代(dai)，在實際中的(de)應(ying)用也證(zheng)明(ming)了BB系列*勝(sheng)任(ren)。新的(de)BB60C產(chan)品比(bi)BB60A做的(de)更(geng)好(hao)： SFDR典型值(zhi)提(ti)高了20dB，拉(la)平(ping)了全頻(pin)段噪(zao)底(di)，提(ti)供(gong)了溫度擴展(zhan)型(xing)號(hao)（-40℃到+65℃），並將I/Q數(shu)據帶寬(kuan)擴展(zhan)到從250KHz到27MHz可(ke)變(bian)。BB60C提供(gong)了27MHz的瞬時帶寬(kuan)和24GHz/s的掃描(miao)速度(du)。

通過(guo)75%的快速(su)傅(fu)裏葉(ye)變(bian)化（FFT）重(zhong)疊(die)，整個(ge)27M的瞬時帶寬(kuan)內(nei)實現(xian)無(wu)縫頻(pin)譜分(fen)析，這意(yi)味(wei)著每個(ge)數(shu)字(zi)采(cai)樣點(dian)將被包(bao)含在4次FFT中，

這種(zhong)工(gong)作(zuo)模式下，只(zhi)要(yao)信(xin)號(hao)幅(fu)度(du)足夠(gou)，落(luo)在瞬時帶寬(kuan)內(nei)的(de)任(ren)意(yi)短(duan)的信(xin)號(hao)都(dou)會(hui)被顯示(shi)出(chu)來(lai)。如(ru)果(guo)需要(yao)顯(xian)示(shi)zui大(da)幅度(du)，這(zhe)個(ge)信號必(bi)須(xu)能(neng)持續完(wan)成壹(yi)次FFT，對於(yu)631KHz分(fen)辨(bian)率帶寬(kuan)，這(zhe)將需要(yao)4us，這(zhe)樣(yang)即使1us的(de)脈(mai)沖(chong)，幅(fu)度(du)顯(xian)示上(shang)也就衰(shuai)減(jian)2到3dB而(er)已。

對於(yu)壹(yi)些(xie)困(kun)難的外(wai)場(chang)頻譜分(fen)析應(ying)用，比(bi)如間(jian)歇(xie)性(xing)的幹(gan)擾搜(sou)索(suo)來(lai)說(shuo)，這(zhe)樣(yang)的系(xi)統就會(hui)是(shi)壹(yi)個(ge)很好的(de)選擇(ze)。傳(chuan)統的(de)頻(pin)譜儀(yi)只(zhi)能(neng)顯示出(chu)落(luo)在RBW內的幹(gan)擾(rao)信(xin)號，使(shi)得識(shi)別(bie)和量化幹擾非(fei)常困難。壹(yi)個(ge)實時頻(pin)譜(pu)儀如BB60C，可(ke)以同(tong)時(shi)處(chu)理(li)數(shu)以千(qian)種(zhong)的分(fen)辨(bian)率帶寬(kuan)，使(shi)得幹(gan)擾(rao)搜(sou)索(suo)變(bian)得簡(jian)單(dan)。識別(bie)和分(fen)析跳頻(pin)的擴頻(pin)信(xin)號(hao)對於(yu)傳(chuan)統頻(pin)譜(pu)儀來(lai)說也是(shi)壹(yi)個(ge)挑戰(zhan)，因為傳統頻(pin)譜(pu)儀只(zhi)能(neng)捕捉跳頻(pin)信號中的(de)壹(yi)小部(bu)分(fen)。BB60C能(neng)同時分(fen)析整個(ge)從902MHz到928MHz的(de)ISM頻段(duan)，也能(neng)在約4ms內(nei)完(wan)成從2400MHz到2475MHz的(de)掃描(miao)，這將大(da)大(da)簡化跳頻(pin)信號的(de)分(fen)析過(guo)程。這可(ke)從下面(mian)的(de)BB60C接收(shou)到的(de)藍(lan)牙信(xin)號圖中看(kan)出(chu)。

經濟性

這套(tao)方案的第二(er)個(ge)重(zhong)要(yao)目標(biao)就是提(ti)供(gong)壹(yi)套(tao)經濟型系統總(zong)體方案，以打破(po)傳(chuan)統臺(tai)式頻譜分(fen)析儀的(de)價格障礙，從而(er)為更(geng)多的外場(chang)應(ying)用創(chuang)造(zao)新(xin)的(de)機會(hui)，部(bu)署更(geng)經(jing)濟性的遠程方案。

將BB60C連上(shang)電腦，用電腦完(wan)成信號(hao)處(chu)理(li)的功能(neng)，這種模塊(kuai)化的方案消(xiao)除了傳統頻(pin)譜(pu)儀裏面(mian)的(de)壹(yi)大(da)塊(kuai)成本(ben)（和利潤(run)）。傳統頻(pin)譜(pu)儀系(xi)統的(de)設(she)計(ji)是(shi)依(yi)賴(lai)於(yu)儀器(qi)中定(ding)制的FPGA去(qu)完(wan)成信號(hao)處(chu)理(li)的，這(zhe)塊(kuai)大(da)大(da)增加(jia)了成本(ben)。那(na)些(xie)性(xing)能(neng)足以完(wan)成信號(hao)處(chu)理(li)任務(wu)需求的(de)FPGA每(mei)個(ge)需要(yao)$250-$1000的(de)成本(ben)，而(er)放在系統內(nei)至(zhi)少要(yao)增值400%，這(zhe)將會(hui)使(shi)得臺(tai)式頻譜儀每臺(tai)增加(jia)$4000的(de)價格。額外的(de)硬(ying)件(jian)外(wai)設(she)也會(hui)增加(jia)整(zheng)體成本(ben)，比(bi)如顯(xian)示(shi)器(qi)，電源(yuan)，處(chu)理(li)器(qi)，鍵盤和內部存(cun)儲器(qi)。在系統成本(ben)中，廠(chang)家還(hai)需要(yao)分(fen)攤(tan)熟練FPGA工(gong)程師(shi)們(men)的(de)高(gao)昂費(fei)用，去開(kai)發(fa)、支持和升級(ji)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)算(suan)法(fa)。

所有(you)這(zhe)些(xie)因素使(shi)得傳(chuan)統臺(tai)式頻譜儀的價格高達(da)$15,000-$40,000的範圍，然(ran)而(er)依(yi)然(ran)需要(yao)與(yu)計(ji)算(suan)機(ji)接口(kou)去實現(xian)和報告自(zi)動測試任(ren)務(wu)。與此(ci)相反(fan)，Signal Hound的(de)方(fang)案低(di)於$3,000，包(bao)含了成熟的(de)API和開源(yuan)的(de)頻(pin)譜(pu)分(fen)析軟件(jian)。只(zhi)要(yao)用合(he)適的(de)Windows版的(de)PC，安裝上(shang)應(ying)用軟件(jian)，就是壹(yi)套(tao)完(wan)整的(de)方案用以部(bu)署。

可用性和便(bian)攜性(xing)

BB60C小巧的設(she)計(ji)便(bian)於攜(xie)帶，凈重(zhong)僅(jin)僅(jin)0.5kg，尺(chi)寸(cun)219mm x 81mm x 30mm。由於其通(tong)過(guo)USB3.0接口(kou)從電腦取電，也不需要(yao)額(e)外(wai)的(de)電源(yuan)和電源(yuan)線，極(ji)大(da)的降(jiang)低(di)了空間和配件(jian)要(yao)求(qiu)。

BB60C正(zheng)是為靈活(huo)部署(shu)而(er)設(she)計(ji)的(de)，典型的(de)應(ying)用場景可以(yi)將它和相連的PC放到壹(yi)個(ge)IP67型（防水(shui)防塵(chen)）的機箱內(nei)，安裝到桿子(zi)上(shang)或(huo)屋檐(yan)下，也可(ke)將PC機和BB60C放到大(da)廈的(de)閣(ge)樓(lou)裏、小(xiao)空間(jian)、或(huo)配線箱(xiang)裏。如(ru)果(guo)是(shi)壹(yi)個(ge)流(liu)動的外場技術(shu)員(yuan)使(shi)用，也可(ke)以(yi)將系統包(bao)裹到壹(yi)個(ge)結(jie)實的公(gong)文(wen)包(bao)類(lei)的(de)包(bao)裝中，方(fang)便(bian)很快地(di)搭(da)起(qi)系統，在任何地(di)點(dian)都(dou)可(ke)以(yi)使用，或(huo)簡(jian)單(dan)的(de)把(ba)BB60C紮扣在電腦或(huo)者(zhe)平(ping)板(ban)的背(bei)面(mian)。

連接

系統可(ke)以(yi)通過(guo)PC機的(de)以太(tai)網(wang)口(kou)連接到網(wang)絡(luo)上(shang)或(huo)者(zhe)後端(duan)資(zi)源(yuan)，用以支持全範圍的通信(xin)，數(shu)據上(shang)傳(chuan)、軟(ruan)件(jian)更(geng)新(xin)和其他(ta)系統管(guan)理(li)任務(wu)。給BB60C配任(ren)何(he)壹(yi)個(ge)帶有(you)In vPro技(ji)術(shu)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)，不管(guan)是高(gao)性(xing)能(neng)的臺(tai)式計(ji)算(suan)機(ji)還(hai)是緊(jin)湊(cou)的NUC，整個(ge)系統即可實現(xian)遠(yuan)程管(guan)理(li)，包(bao)括開機(ji)和系統運行。In的vPro技(ji)術(shu)讓(rang)以(yi)太(tai)網(wang)口(kou)壹(yi)直(zhi)上(shang)電，即使計(ji)算(suan)機(ji)關機了，這使得下面(mian)的(de)功能(neng)可以通(tong)過(guo)網絡(luo)執(zhi)行：

- 遠程重(zhong)啟(qi)計(ji)算(suan)機(ji)--開機或(huo)者(zhe)關(guan)機(ji)

- 遠程管(guan)理(li)軟件(jian)升級(ji)（包(bao)括重(zhong)啟(qi)操作）

- 計(ji)算(suan)機(ji)或(huo)者(zhe)BB60C死(si)機或(huo)鎖定(ding)時(shi)遠程實現(xian)系(xi)統恢(hui)復(fu)

擴展(zhan)性(xing)

Signal Hound方案中壹(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)改(gai)變(bian)格局的地(di)方(fang)就是基(ji)於(yu)windows的開(kai)源(yuan)頻(pin)譜(pu)分(fen)析軟件(jian)，這讓(rang)工程師(shi)能(neng)快速(su)的(de)使用起來(lai)BB60C的全部(bu)功能(neng)。

集成軟件(jian)支持傳(chuan)統的(de)控(kong)制方式，比(bi)如頻(pin)率掃(sao)寬(kuan)、中心(xin)頻點(dian)、起(qi)始和截止(zhi)頻率，分(fen)辨(bian)率帶寬(kuan)，視頻(pin)帶寬(kuan)，參(can)考電平(ping)，可配置的跡線以(yi)及頻(pin)標(biao)。利用OpenGL去平(ping)衡現(xian)代(dai)電腦的(de)GPU加(jia)速(su)功能(neng)從而(er)豐(feng)富地(di)顯(xian)示(shi)二維和三維的(de)頻(pin)譜(pu)瀑(pu)布圖以及實時余(yu)輝(hui)模式，增加(jia)用戶體驗，讓信(xin)號識(shi)別(bie)變(bian)得更(geng)簡(jian)單。

成熟的(de)API結(jie)合(he)開源(yuan)的(de)標(biao)準頻譜分(fen)析軟件(jian)，讓用戶能(neng)很容(rong)易的開發(fa)自(zi)己的(de)程序和頻譜儀壹(yi)起實現(xian)想(xiang)要(yao)的(de)功能(neng)，從而(er)可以讓(rang)客(ke)戶很方便(bian)的擴展(zhan)系(xi)統能(neng)力。詳細文(wen)檔描(miao)述的(de)API是用C/C++寫的(de)，可以(yi)觸(chu)發(fa)後記(ji)錄(lu)信號、實時分(fen)析和數(shu)據采(cai)集。編(bian)程者(zhe)可(ke)以(yi)利用開源(yuan)軟(ruan)件(jian)來(lai)定(ding)制開發(fa)程序，也可(ke)以(yi)*開發(fa)自(zi)己的(de)程序。

五、實際應(ying)用中的(de)好處(chu)和案例(li)

客(ke)戶體驗反應(ying)Signal Hound的模塊(kuai)化方案主要(yao)在兩個(ge)方面(mian)有(you)優(you)勢：1）降低(di)成本(ben)和 2）以前不可能(neng)達(da)到的(de)可擴展(zhan)能(neng)力。大(da)多用戶都(dou)非(fei)常喜(xi)歡這兩個(ge)好處。

降低(di)頻譜(pu)分(fen)析成本(ben)

對於(yu)很多公(gong)司(si)來(lai)說(shuo)，可(ke)以將每臺(tai)頻(pin)譜儀(yi)的成本(ben)降(jiang)低(di)5到10倍(bei)已經是個(ge)充(chong)足(zu)的(de)理(li)由去做(zuo)更(geng)換了。用$3K加(jia)上(shang)計(ji)算(suan)機(ji)的錢完(wan)成的壹(yi)套(tao)系統對比(bi)壹(yi)個(ge)$15-$40K的傳統臺(tai)式頻譜儀，資金(jin)付(fu)出(chu)和是非(fei)常引人(ren)註目的(de)。事實上(shang)，有(you)些(xie)公(gong)司(si)已經開始算(suan)這(zhe)筆賬(zhang)了，用同樣(yang)的資(zi)金(jin)支出(chu)只(zhi)能(neng)買(mai)壹(yi)臺(tai)傳(chuan)統臺(tai)式頻譜儀，但是(shi)如(ru)果(guo)買(mai)BB60C則可以把(ba)他(ta)們的整個(ge)實驗室或(huo)者(zhe)產(chan)線地(di)板(ban)上(shang)都(dou)鋪滿。作為回報(bao)，他(ta)們將得到*的(de)率，和不會(hui)過(guo)時的(de)產品(pin)，妳可以通過(guo)升級(ji)軟(ruan)件(jian)更(geng)新(xin)頻譜儀模塊(kuai)，也可(ke)以(yi)在任何需要(yao)的(de)時(shi)候更(geng)改(gai)計(ji)算(suan)機(ji)配置（硬(ying)盤(pan)大(da)小，網(wang)絡(luo)接口(kou)速度等(deng)）。

對於(yu)遠(yuan)程部署(shu)方(fang)案，經濟的成本(ben)使(shi)得在外場部(bu)署(shu)遠(yuan)程系統成為可能(neng)，傳統臺(tai)式頻譜儀的價格是阻止(zhi)這種(zhong)部署的直(zhi)接原(yuan)因。這意(yi)味(wei)著通訊服(fu)務商可以非(fei)常經濟的將這種高性(xing)能(neng)的嵌入(ru)式頻譜管(guan)理(li)系統放到他(ta)們的基(ji)礎(chu)設(she)施中，從而(er)消(xiao)除技術(shu)員(yuan)開(kai)工(gong)程車去(qu)外(wai)場檢測的成本(ben)和時間耽擱(ge)，而(er)且同時(shi)提高(gao)服(fu)務的可靠(kao)性和客(ke)戶滿(man)意(yi)度(du)。

模塊(kuai)外(wai)的(de)擴展(zhan)性(xing)

這套(tao)新的(de)開(kai)放式頻譜分(fen)析系統還(hai)在另壹(yi)個(ge)方向打破(po)了傳統方(fang)案，它能(neng)提供(gong)擴展(zhan)性(xing)很強的(de)平臺(tai)以(yi)設(she)計(ji)客(ke)戶量(liang)身(shen)定(ding)制的頻(pin)譜分(fen)析應(ying)用。在自(zi)帶的(de)基(ji)礎(chu)分(fen)析軟件(jian)的基(ji)礎(chu)上(shang)，壹(yi)些(xie)特(te)殊應(ying)用的公(gong)司(si)可(ke)以(yi)很容(rong)易地(di)將其擴展(zhan)，滿(man)足(zu)他(ta)們*的需求。由於API有(you)詳盡的(de)文檔，可用C/C++編程，因此(ci)熟悉(xi)行業(ye)標(biao)準的軟件工(gong)程師(shi)都(dou)可(ke)以(yi)容(rong)易地(di)設(she)計(ji)、部(bu)署(shu)和維護何形(xing)式的定(ding)制功能(neng)。

可擴展(zhan)性(xing)在如今快速(su)變(bian)化的無線通(tong)信領(ling)域(yu)是(shi)非(fei)常重(zhong)要(yao)的(de)，因為現(xian)在的公(gong)司(si)部(bu)署(shu)的(de)遠程控(kong)制方案，需要(yao)日(ri)後很容(rong)易的去遠程更(geng)新(xin)軟件以滿(man)足(zu)新(xin)的需求。

軟件(jian)定(ding)制對於(yu)設(she)計(ji)特(te)殊的頻譜分(fen)析功能(neng)，像在外場部(bu)署(shu)隱(yin)蔽(bi)信(xin)號分(fen)析平臺(tai)和政府(fu)的頻譜(pu)監控(kong)規劃(hua)系統這(zhe)樣(yang)的應(ying)用，也是(shi)很重(zhong)要(yao)的(de)壹(yi)個(ge)考慮因素。在這些(xie)例(li)子(zi)中，頻(pin)譜分(fen)析程序經常需要(yao)用壹(yi)些(xie)復(fu)雜的(de)算(suan)法(fa)去發(fa)現(xian)、分(fen)析和“追(zhui)捕(bu)”那(na)些(xie)特(te)殊的感興趣的(de)信(xin)號，這就需要(yao)在遠程計(ji)算(suan)機(ji)上(shang)的(de)軟(ruan)件(jian)非(fei)常完(wan)善地(di)和頻譜分(fen)析功能(neng)集成在壹(yi)起。

寫在zui後

如今(jin)分(fen)散(san)的、多種多樣的信(xin)號(hao)管(guan)理(li)需求已經使得過(guo)去傳(chuan)統型(xing)臺(tai)式頻譜儀難以勝(sheng)任(ren)，頻譜管(guan)理(li)應(ying)用已經遠離(li)實驗室，並正(zheng)在將傳統實驗室設(she)備拋(pao)在身(shen)後。這(zhe)些(xie)應(ying)用急需壹(yi)個(ge)新的頻譜分(fen)析系統設(she)計(ji)方(fang)案。

正(zheng)如Signal Hound BB系(xi)列所(suo)體現(xian)的(de)優(you)勢，這個(ge)新的設(she)計(ji)方(fang)案，優(you)化了前端的頻(pin)譜(pu)分(fen)析和射(she)頻采(cai)集功能(neng)，可用標準Windows的PC機環境(jing)結(jie)合(he)經濟型的頻譜(pu)儀(yi)模塊(kuai)，組(zu)合(he)成壹(yi)套(tao)非(fei)臺(tai)式機式完(wan)整的(de)經濟型解決方(fang)案。zui終可(ke)以(yi)讓任(ren)何現(xian)有(you)的(de)頻譜(pu)管(guan)理(li)應(ying)用，只(zhi)需花傳(chuan)統頻(pin)譜(pu)儀分(fen)析方案中的(de)很小的(de)壹(yi)部分(fen)成本(ben)，就能(neng)過(guo)渡到這(zhe)套(tao)新的(de)方(fang)案平臺(tai)。

關於(yu)Signal Hound公(gong)司(si)

Signal Hound公(gong)司(si)由Test Equipment Plus (TEP) 建於(yu)1996年(nian)，公(gong)司(si)的(de)理(li)念(nian)是向(xiang)客(ke)戶提(ti)供(gong)高質(zhi)量(liang)的(de)經濟型二手(shou)測試測量設(she)備，以保持(chi)公(gong)司(si)成長並形(xing)成忠心(xin)的(de)客(ke)戶。2006年(nian)，TEP擴大(da)了他(ta)們的專註(zhu)領(ling)域(yu)，開(kai)始設(she)計(ji)和生(sheng)產(chan)彩色LCD顯示器(qi)的翻(fan)新(xin)工(gong)具(ju)，來(lai)解決(jue)已經老化了的HP8566A，8566B和8568A、8568B頻譜儀的(de)顯(xian)示(shi)器(qi)問題，同時TEP開始提供(gong)HP/Atilent的步(bu)進衰(shuai)減(jian)器(qi)的維(wei)修(xiu)服(fu)務。2007年(nian)TEP設(she)計(ji)和生(sheng)產(chan)了另壹(yi)個(ge)LCD顯示器(qi)翻新(xin)工(gong)具(ju)，用以支持HP/Agilent 8560系(xi)列的(de)頻(pin)譜儀(yi)。當(dang)年(nian)，TEP開(kai)始決定(ding)發(fa)揮自(zi)己的(de)優(you)勢，為安捷倫(lun)的(de)頻(pin)譜儀，矢(shi)網和信號源(yuan)提(ti)供(gong)維修服(fu)務。TEP的維修部分(fen)在射(she)頻和微波(bo)測試領(ling)域(yu)已經被廣泛認(ren)可其水(shui)平。

2009年(nian)，TEP決(jue)定(ding)自(zi)己研(yan)發(fa)設(she)計(ji)緊(jin)湊(cou)型，輕(qing)便(bian)的經(jing)濟型頻譜儀(yi)，目標(biao)是做到目前(qian)市(shi)場上(shang)其性(xing)價比(bi)無出(chu)其右(you)。USB-SA44B頻(pin)譜(pu)儀(yi)在2010年(nian)2月份(fen)問世，讓(rang)TEP實現(xian)了這個(ge)目標(biao)，也標(biao)誌(zhi)著Signal Hound的(de)測試設(she)備這個(ge)產品線的(de)誕生(sheng)。2014年(nian)4月，TEP開(kai)始正(zheng)式以Signal Hound名義獨立運營測試設(she)備研發(fa)設(she)計(ji)生(sheng)產(chan)。Signal Hound的(de)革(ge)命性產(chan)品(pin)是BB60C，發(fa)布於(yu)2014年(nian)6月，其前(qian)身(shen)是備受市(shi)場好(hao)評(ping)的(de)實時頻(pin)譜(pu)分(fen)析儀-BB60A。

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深圳(zhen)市(shi)國測電子(zi)有限公(gong)司(si)

電子(zi)測試與(yu)測量和環境(jing)檢(jian)測設(she)備集成供(gong)應(ying)商

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