目前，信號(hào)分析主要從時(shí)域、頻域、調(diào)制域三個(gè)方面進(jìn)行。

   時(shí)域分析是觀察并分析信號(hào)隨時(shí)間的變化情況。例如，信號(hào)的幅度、周期、頻率等。時(shí)域分析常用儀器是示波器。

    如果要觀察并分析信號(hào)的幅度(電壓或功率)與頻率的關(guān)系，獲取時(shí)域測(cè)量中所得不到的獨(dú)特信息。例如諧波分量、寄生信號(hào)、交調(diào)、噪聲邊帶測(cè)試、調(diào)制測(cè)試，失真和噪聲測(cè)試等，通常需要利用頻譜分析儀進(jìn)行分析和測(cè)試。

    頻譜分析儀廣泛應(yīng)用于射頻領(lǐng)域測(cè)試，是射頻微波設(shè)計(jì)和測(cè)試工作中的常用儀器。頻譜分析儀可以幫助電子工程師驗(yàn)證和分析信號(hào)的頻譜、功率、幅度、調(diào)制或邊帶等，還能夠幫助電子工程師完成頻譜觀測(cè)、功率測(cè)量以及復(fù)雜信號(hào)解調(diào)分析等。通過分析和驗(yàn)證你的設(shè)計(jì)，確定器件或系統(tǒng)的性能，判別故障點(diǎn)，找出問題的根源。

    在有些場(chǎng)景，需要遠(yuǎn)程控制頻譜分析儀采集頻譜數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操控，完成遠(yuǎn)程自動(dòng)頻譜監(jiān)測(cè)和分析。

   編程控制實(shí)時(shí)頻譜分析儀常用的編程語(yǔ)言有MATLAB、Python、Labview、VC、C#等。MATLAB是許多工程師喜歡的編程開發(fā)工具，可以非常方便進(jìn)行各種信號(hào)處理，深受廣大工程師和學(xué)生的喜愛。本文將手把手教你如何利用MATLAB語(yǔ)言編程控制實(shí)時(shí)頻譜分析儀，設(shè)置頻譜分析的基本參數(shù)，采集基帶IQ數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)頻譜數(shù)據(jù)、DPX頻譜數(shù)據(jù)、并動(dòng)態(tài)滾動(dòng)顯示3D頻譜，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)頻譜等。

   下面將以文章和視頻的方式詳細(xì)講解如何利用MATLAB語(yǔ)言編程控制泰克的實(shí)時(shí)頻譜分析儀，充分發(fā)揮頻譜分析儀的強(qiáng)大功能。

編程前的準(zhǔn)備工作  

   下面介紹MATLAB編程控制實(shí)時(shí)頻譜分析儀之前的準(zhǔn)備工作。

1、安裝NI-VISA

    利用MATLAB控制實(shí)時(shí)頻譜分析儀，需要安裝一個(gè)VISA，建議安裝NI-VISA庫(kù)，可以去NI官方網(wǎng)站下載安裝（http://www.ni.com）。

2、接口的選擇和設(shè)置

    根據(jù)頻譜分析支持的接口，可選用GPIB、RS232、USB、Ethernet等接口來編程控制儀器，本文利用MATLAB通過以太網(wǎng)LAN口編程控制實(shí)時(shí)頻譜分析儀為例。

控制接口的選取 

a. LAN  

  [TCPIP0::192.168.0.1::INSTR]

b. GPIB  

  [GPIB0::1::INSTR]

c. Serial

  [serial('COM1','BaudRate',4800)]

d. USB 

[USB::XXX::XXX::XXX::INSTR]

e.Virtual GPIB 

  [GPIB8::1::INSTR]

頻譜分析儀和PC的設(shè)置(以LAN為例)

a. 設(shè)置頻譜分析儀的IP地址 例如: 192.168.0.1

b. 設(shè)置PC的IP地址 例如: 192.168.0.2

c. 關(guān)閉頻譜分析儀和PC的防火墻

d. 在PC端 ping 192.168.0.1，看是否ping通

3、頻譜分析儀編程手冊(cè)下載

     下面分別泰克RSA306頻譜分析儀、RSA500系列頻譜分析儀、RSA600系列頻譜分析儀、RSA5000系列頻譜分析儀、RSA6000系列頻譜分析儀的編程手冊(cè)下載鏈接。

    不同系列頻譜分析儀編程手冊(cè) 

     a.RSA306/500/600系頻譜儀

    https://www.tek.com/en/manual/oscilloscope/signalvu-dpo70000-mso70000

   b.RSA5100B頻譜儀

https://www.tek.com/en/manual/spectrum-analyzer/rsa5100b-series-programmer-rsa5000b

 c. RSA5100A/RSA6100B頻譜儀

https://www.tek.com/en/spectrum-analyzer/rsa5000-manual-5

Matlab編程控制實(shí)時(shí)頻譜分析儀流程

    利用Matlab編程控制實(shí)時(shí)頻譜分析儀，通過發(fā)送SCPI指令實(shí)現(xiàn)對(duì)頻譜分析儀的控制和操作，設(shè)置頻譜分析儀的相關(guān)參數(shù)，然后采集實(shí)時(shí)頻譜分析儀的頻譜trace數(shù)據(jù)、基帶IQ數(shù)據(jù)、三維動(dòng)態(tài)頻譜、DPX頻譜并顯示。

1、連接頻譜分析儀 

     MATLAB可以利用GPIB、RS232、USB、Ethernet等接口控制頻譜儀，今天利用以LAN以太網(wǎng)口控制頻譜儀為例，利用visa命令創(chuàng)建對(duì)象。

2、詢問頻譜儀IDN

    利用query發(fā)送SCPI命令詢問頻譜儀的產(chǎn)品信息，可以得到頻譜儀的廠家、型號(hào)、序列號(hào)、固件版本等。

3、設(shè)置頻譜儀出廠設(shè)置

     利用fprintf發(fā)送SCPI命令*RST對(duì)頻譜儀進(jìn)行出廠設(shè)置。

4、設(shè)置頻譜分析儀的參數(shù)

    利用fprintf發(fā)送SCPI命令設(shè)置頻譜儀的參數(shù)，設(shè)置頻譜儀的運(yùn)行模式、中心頻率、Span、參考電平、采集帶寬、采集模式、采樣點(diǎn)數(shù)等。

5、讀取頻譜trace數(shù)據(jù)

    先利用fprintf發(fā)送:fetc:spec:trac?命令，利用binblockread讀取頻譜trace數(shù)據(jù)，然后利用query獲取起始頻率、Span、點(diǎn)數(shù)、終止頻率等計(jì)算水平刻度，然后畫出頻譜trace圖。

6、讀取基帶IQ數(shù)據(jù)

    先利用fprintf發(fā)送:IQDATA?命令，利用binblockread讀取基帶IQ數(shù)據(jù)，奇數(shù)列是基帶I數(shù)據(jù)，偶數(shù)列是基帶Q數(shù)據(jù)。

7、讀取DPX頻譜數(shù)據(jù)

    利用fprintf發(fā)送:FETC:DPSA:TRAC:BITMAP?命令，然后利用binblockread讀取DPX頻譜數(shù)據(jù)。

8、讀取3D頻譜數(shù)據(jù)

   由于程序比較長(zhǎng)，下面是獲取滾動(dòng)3D頻譜數(shù)據(jù)部分代碼。

9、畫星座圖

   讀取基帶IQ數(shù)據(jù)，如果是數(shù)字調(diào)制信號(hào)，可以畫出星座圖。

10、斷開儀器連接

    利用fclose斷開與頻譜分析儀通信連接。

總結(jié)

    本介紹如何利用MATLAB語(yǔ)言編程控制實(shí)時(shí)頻譜分析儀，設(shè)置頻譜分析的基本參數(shù)，采集基帶IQ數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)頻譜數(shù)據(jù)、DPX頻譜數(shù)據(jù)、并動(dòng)態(tài)顯示3D頻譜，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)頻譜。