Wiki Аналізатор спектра
Zero span і тригер
Zero span показує рівень на одній частоті в часі. Спектр відповідає на питання, де потужність, а zero span — коли: видно імпульси, пакети й паузи між ними. Тригер зупиняє картинку на події, а програма сама міряє тривалість, період і шпаруватість імпульсів у вікні.
Що це й де воно
Група Zero-span стоїть на вкладці Приймач, під групами частоти й приймача. Це той самий приймальний тракт, що й у спектра, тільки замість FFT працює детектор обвідної, а по горизонталі йде час. Частота береться з того самого VFO, що й смуга приймання на спектрі: клацніть по сигналу на спектрі або покрутіть табло частоти — і zero span дивиться туди.
Zero span отримує ті самі відліки IQ, що й спектр, і працює разом зі спектром та звуком. Виміряно на живому HackRF One на 10 МС/с: спектр, звук і zero span разом обробляються за 7.0 мс на блок тривалістю 13.1 мс, звук без розривів.
Як запустити
- Переконайтеся, що програма в настроєному режимі, а не у свіпі: обрана ділянка не ширша за миттєву смугу приладу.
- Поставте VFO на потрібний сигнал.
- На вкладці Приймач у групі Zero-span натисніть Запустити. Кнопка зміниться на Зупинити.
Поки zero span не запущено, він нічого не рахує й нічого не коштує. Кнопка Перезапустити поруч стосується тригера і доступна, коли zero span запущено, а тригер не вільний.
Графік
Графік має 600 точок і оновлюється близько дванадцяти разів на секунду. Вертикальна шкала та сама, що в спектра: верх і діапазон беруться зі шкали рівня, п’ять ліній сітки підписані, одиниця — dBFS. Унизу — вісь часу від нуля до повної тривалості вікна в мілісекундах. Коли тригер не вільний, його поріг намальований горизонтальною лінією. Тло графіка темне за будь-якої теми, як і в спектра.
Графік ніколи не завмирає мовчки. Причина написана просто на ньому:
- Не запущено — zero span вимкнений.
- Набираю… з лічильником точок — вікно ще не заповнене справжніми вимірами.
- Тригер чекає перетину порога — тригер зведений, події ще не було.
- Іде свіп — приймач не стоїть на одній частоті — у свіпі обвідної на одній частоті бути не може.
Налаштування
- Крок часу
- Скільки мікросекунд припадає на одну точку графіка. Лише показ: число береться з тракту, а не з замовлення, і після округлення децимації воно трохи інше, ніж час прольоту, поділений на 600.
- Час прольоту
- Скільки часу вміщає екран: 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200 або 500 мс чи 1 с; типово 50 мс. Довший показує період повільних імпульсів, коротший точніше міряє тривалість кожного.
- RBW
- Смуга фільтра каналу: 1, 3, 10, 30, 100 або 300 кГц чи 1 МГц; типово 30 кГц. Вона визначає, який найкоротший імпульс видно чесно, — близько 1/RBW, тобто 33 мкс для 30 кГц; підказка поруч показує це число для обраної смуги. Коротший імпульс розмажеться фільтром і покаже занижений рівень. Ширша RBW бачить коротші імпульси, але приносить більше шуму.
- Детектор
- peak (типово) або rms — як відліки зводяться в одну точку графіка. Peak не пропустить імпульс, коротший за точку, але підніме полицю шуму. RMS дає правильний середній рівень у точці, але короткий імпульс занизить — тим сильніше, чим він коротший за крок часу.
Зміна RBW або часу прольоту міняє крок часу, тому вікно починається з чистого аркуша: старі точки поруч із новим кроком дали б хибні тривалості.
Тригер
Перемикач Тригер має три режими:
- вільний
- Типовий. Черга точок біжить безперервно, як стрічка самописця.
- звичайний
- Програма чекає, поки рівень перетне поріг знизу вгору, і показує вікно з цією подією. Картинка стоїть до наступного перетину, тоді замінюється новою.
- одиночний
- Те саме, але після першого спрацювання тригер роззброюється: картинка стоїть, поки ви не натиснете Перезапустити.
Повзунок Поріг видно, коли тригер не вільний: від −120 до 0 dBFS, типово −60 dBFS. Тригер спрацьовує лише на перетин знизу вгору — на фронт, що наростає. Вікно захоплюється так, щоб подія стояла на чверті його ширини: видно і те, що було до неї.
Якщо на графіку висить Тригер чекає перетину порога, поріг стоїть вище за сигнал або нижче за шум: у другому випадку рівень уже над порогом і знизу його не перетинає. Тимчасово перемкніть тригер на вільний, подивіться, де сигнал і де полиця, і поставте поріг між ними.
Виміри імпульсів
Під заголовком Бурсти у вікні програма рахує імпульси, що цілком уміщаються у видиме вікно:
- Тривалість
- Ширина імпульсу на рівні −3 дБ від його власної вершини, у мілісекундах; середнє по імпульсах у вікні. Поріг відрахований від вершини, а не від полиці, тому вимір не залежить від шуму. Поруч стоїть невизначеність ± — не менша за один крок часу.
- Період
- Час між початками сусідніх імпульсів і відповідна частота повторення в герцах. Початок береться за порогом виявлення — він стійкіший до дрібних викидів, ніж −3 дБ. Потрібно щонайменше два імпульси у вікні.
- Шпаруватість
- Частка періоду, яку займає імпульс (коефіцієнт заповнення): тривалість, поділена на період, у відсотках.
- Знайдено
- Скільки імпульсів у вікні пораховано.
- Поріг виявлення
- Рівень, що ділить «є імпульс» і «немає». Програма вибирає його сама з рівнів у самому вікні, а не бере поріг тригера.
Імпульс, обрізаний краєм вікна, не міряється: він показав би не свою тривалість. Таких рахує жовтий рядок Обрізаних краєм вікна бурстів із порадою збільшити час прольоту. Коли виміру немає, під полями стоїть причина: замало даних, імпульсів немає (розмах рівня у вікні менший за 3 дБ), усі імпульси обрізані краєм або жоден не перетнув поріг цілком.
Обмеження
- З tinySA zero span недоступний 0.9.25: аналізатор потужності віддає рівні, а не відліки. Вкладка Приймач показує замість групи пояснення.
- У свіпі zero span не працює: приймач не стоїть на одній частоті.
- Тригер лише за рівнем і лише за наростаючим фронтом; тригера за спадом і зовнішнього тригера немає.
- Імпульс, коротший за 1/RBW, показується з заниженим рівнем; найширша RBW — 1 МГц.
- Графік має 600 точок: на довгому часі прольоту крок часу грубий, і тривалість коротких імпульсів має відповідну невизначеність.
- Рівні — у dBFS, як і в спектрі.