頻譜分析儀時域應(yīng)用與分析

　　通過圖1(或圖2)可以清楚地看到頻譜數(shù)據(jù)在不同時間的變化特點。除了圖像上看到的“視覺”變化外還可以通過配合縱軸上的數(shù)據(jù)得出“變化”趨勢的可計量值(擬合出的信號隨時間變化的曲線，曲線上讀值)。下面開始借助這一工具分析異常信號(隱含信號)。

　　圖2：可疑信號D2和D3。

　　圖1(或圖2)中的瀑布圖橫坐標(biāo)為頻率，縱坐標(biāo)為采集時間(這里未顯示)，顏色域表示頻譜強度。中間的橫向紅線為標(biāo)記線(用來標(biāo)記查看特定時刻的某一條頻譜軌跡)?？梢钥吹?，該圖顯示的是當(dāng)前從儀器(DSA1020)獲取的一段時間內(nèi)頻譜數(shù)據(jù)的累加數(shù)據(jù)，紅色區(qū)域(非橫向標(biāo)記線)為主信號區(qū)域(由于該信號帶寬很小，因此在瀑布圖中表現(xiàn)為縱向“紅線”)，其左右為兩個有效信號。這三個信號形成的“田壟”較平坦說明該部分信號穩(wěn)定。而在主信號左側(cè)隱約出現(xiàn)三個信號形成的“田壟”(矩形框標(biāo)記位置)，這些信號就是可疑信號(從右向左依次命名為D1-Distrustful1、D2-Distrustful2、D3-Distrustful3)。圖3是通過示波器采集到的時域信號(與頻譜儀測量的為同一信號)，顯示的是一個較穩(wěn)定正弦波。通過觀察圖3很難發(fā)現(xiàn)該信號出現(xiàn)的問題。

　　將標(biāo)記線移到異常出現(xiàn)位置(選擇該異常數(shù)據(jù))，該譜線如圖1所示，可以發(fā)現(xiàn)在圖1中主信號的左側(cè)出現(xiàn)一信號D1。

　　觀察圖1可以發(fā)現(xiàn)該信號“時隱時現(xiàn)”有一定規(guī)律性(該規(guī)律性可通過記錄的時間推算出)。通過讀值發(fā)現(xiàn)D1信號出現(xiàn)規(guī)律為(設(shè)定存儲的第一個數(shù)據(jù)編號為0)：

　　依照上表可以大致地推算出該信號的出現(xiàn)周期約為38.8s(25.5+13.3)，該被測件存在一個周期性疊加信號，信號周期約為38.8s(0.0257Hz)。

　　觀察圖2可以發(fā)現(xiàn)，D2、D3信號很難在一般的二維頻譜顯示中發(fā)現(xiàn)其特征(圖2下二維坐標(biāo)系中，在該坐標(biāo)系中D2、D3可能被認為是底噪部分)，但在瀑布圖中因為較穩(wěn)定會出現(xiàn)“田壟”所以較明顯，進而可以發(fā)現(xiàn)該信號一些“隱性”特征。

　　圖1和圖2簡單介紹了通過對圖形的初步分析研究信號特征的方法(觀察到一個周期信號D1，以及兩個不易察覺的信號D2、D3)。下面就可以依據(jù)這里得到的參數(shù)，例如D1的出現(xiàn)周期，D2、D3的頻率值作為線索來分析被測件的問題。

　　D1、D2、D3在示波器這種時域工具上是不可能被發(fā)現(xiàn)的，更不要說去分析了。通過前面的介紹可以發(fā)現(xiàn)，由于引入了頻域數(shù)據(jù)基于時域存儲的概念可以使我們得到更多的數(shù)據(jù)信息。

　　圖3：該信號在在示波器下(RIGOLDS1204B屏幕抓圖)。