现代电子测量(一）

null现代电子测量现代电子测量本节课主要内容 本节课主要内容 课程介绍 电子测量基本知识介绍，包括校准和测量技术的发展等 数字调制基础知识介绍 教学目的 教学目的 学习和了解电子测量的基本知识及其技术发展方向； 掌握主要电子测量仪器的基本原理、功能与操作使用； 掌握一些基本电参量和系统参数的测量 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。 参考资料参考资料《电子测量》 刘国林、殷贯西等编著，机械工业出版社 《现代电子测试技术》 陈光禹主编，国防工业出版社 《电子测量仪器实用大全》管致中主编，东南大学出版社 TEK、Agilent等仪器厂商的仪器使用 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 和发布的资料基本知识与电子测量技术的发展 基本知识与电子测量技术的发展 现代电子测量（一）一. 电子测量所涉及的范围 一. 电子测量所涉及的范围 电能量的测量，如电压、电流和功率等 元器件和电路参数的测量，如电阻、电感、品质因数等 电信号特性的测量，如信号的波形、失真度等 电子电路性能的测量，如增益、灵敏度和噪声系数等 特性曲线的测试，如幅频特性曲线、相频特性曲线等 二. 电子测量仪器的分类 二. 电子测量仪器的分类 基本分类 ： 专用仪器 为某一个和几个专门目的而设计的仪器，如电视彩色信号发生器、网络 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 分析仪、光纤测试仪器等； 通用仪器 为某一个或几个电参数测量而设计的测量仪器，如示波器、逻辑分析仪、网络分析仪等； 二. 电子测量仪器的分类 二. 电子测量仪器的分类 按工作频段分： 超低频、音频、视频、高频和微波仪器 按电路原理分： 模拟式和数字式 按使用条件分： I、II、III组仪器 二. 电子测量仪器的分类 二. 电子测量仪器的分类 I组仪器为高精度仪器 工作温度为10 ～ 30℃，湿度为20～75％RH（30℃时），使用时只允许有轻微振动；二. 电子测量仪器的分类 二. 电子测量仪器的分类 II组仪器 工作环境为0～40℃，湿度为20～90%RH（40℃时），使用中允许有一般的振动和冲击 通用仪器符合该组要求；二. 电子测量仪器的分类 二. 电子测量仪器的分类 III组仪器 可工作在室外环境，要求温度为-10～50℃，湿度为5～90%RH（50℃时），在运输过程中允许受到振动与冲击。 二. 电子测量仪器的分类 二. 电子测量仪器的分类 按功能分： 信号发生器 用来产生测量所需的各种波形的信号，如信号源、函数发生器等 信号分析仪器 用来观测、分析和记录各种电参量的变化，包括时域、频域、数字域及调制域的分析仪器，如示波器、频谱分析仪等 频率和相位测量仪器 用来测量电信号的频率、时间间隔和相位，如电子计数器、频率计等； 二. 电子测量仪器的分类 二. 电子测量仪器的分类 按功能分： 网络特性测量仪器 用来测量电气网络的各种特性，如网络分析仪等； 电子元器件参数测试仪器 用来测量各种电子元器件的电参数或显示特性曲线，如晶体管参数测试仪等；二. 电子测量仪器的分类二. 电子测量仪器的分类按功能分： 电波特性测试仪器 用来对电波传播、电磁场强度、干扰强度等参量进行测量，如场强测试仪和EMC测试仪等； 辅助仪器 用于配合上述仪器的使用对信号进行放大、检波、隔离和衰减等，如放大器、衰减器、检波器、滤波器和各种交直流电源等。 三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 校准（计量）的定义 将一台精度已知的仪器（ 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 仪器）与一台未知精度的仪器（被校准仪器）进行比较的过程称为仪器的校准。 校准方法 直接比较法和间接比较法。 三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 直接比较法 仪表和信号发生器都是测试仪器，它们可以互相比较，如偏离度超过允许范围即认为仪器超差。 即如校准一台仪表，则需要一台标准信号发生器，校准发生器则需要一台标准仪表。 三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 仪表信号发生器测试仪器标准仪器仪表校准框图三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 信号发生器仪表测试仪器标准仪器信号发生器校准框图三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 信号发生器仪表标准仪器标准仪器信号变换器校准信号变换器三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 间接比较法 标准仪表与测试仪表进行比较 标准信号发生器与测试信号发生器进行比较 标准信号变换器与测试信号变换器进行比较 三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 测试仪表标准仪表信号发生器仪表校准框图三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 测试信号发生器标准信号发生器标准仪表信号发生器校准框图三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 信号发生器测试信号变换器标准仪表信号变换器校准框图标准信号变换器M1M2测试值=标准值×M1/M2四. 测试技术与仪器的发展 四. 测试技术与仪器的发展 第一阶段：模拟仪器 其基本结构是由模拟电路或电磁机械式的，如指针式万用表，模拟示波器等。 第二阶段：数字化仪表 将模拟信号的测量转化为数字信号测量，并以数字方式输出测量结果，适用于快速响应和较高精度的测量，如数字电压表、数字示波器等。四. 测试技术与仪器的发展 四. 测试技术与仪器的发展 第三阶段：智能仪器 内置微处理器，既能进行自动测试又具有一定的数据处理能力。 但它的功能块全部都是以硬件或固化的软件形式存在，因此无论开发还是应用，都缺乏灵活性。 目前大部数字化仪器都属于智能仪器。 四. 测试技术与仪器的发展 四. 测试技术与仪器的发展 第四阶段：虚拟仪器（VI,Virtual Instruments） 虚拟仪器的概念（VI,Virtual Instruments）是美国国家仪器（NI,National Instruments）公司与1986年提出的。 虚拟仪器就是指在计算机上添加一层软件和一些硬件模块，使用户操作这台通用计算机就像操作一台真实的仪器一样，它强调软件的作用，提出了“软件就是仪器”的概念。五. 自动化测试系统 五. 自动化测试系统 定义 能自动进行测量、数据处理和传输，并以适当方式显示或输出测试结果的系统称为自动化测试系统（ATS） 在自动化测试系统中，所有测试工作都是在预先编制好的测试程序统一控制下自动完成的。 五. 自动化测试系统 五. 自动化测试系统 发展： 自动化测试系统的发展阶段大致可以按构成方式分为三代。 五. 自动化测试系统 五. 自动化测试系统 第一代自动化测试系统 第一代自动化测试系统多为专用系统，通常是针对某项具体的任务而设计的。 其结构特点是采用比较简单的定时器或扫描器作为控制器，其接口也是专用的。 第一代自动化测试系统的通用性很差。 五. 自动化测试系统 五. 自动化测试系统 第一代自动化测试系统 自动驾驶仪校准信号转台电源气源脉冲源时控部分译码器 显示器打印机存储器运算器A/D变换器舵传感器转换元件数字逻辑 控制电路程序存储器某导弹自动驾驶仪自动测试系统方框图五. 自动化测试系统 五. 自动化测试系统 第二代自动化测试系统： 第二代自动化测试系统采用了标准化的通用可程控测量仪器接口总线（GPIB）、可编程的仪器和测试控制计算机. 第二代自动化测试系统的设计、使用和组装都比较容易。 五. 自动化测试系统 五. 自动化测试系统 第二代自动化测试系统的基本结构： 接口总线（GPIB）测控 计算机激励 信号源程控测试仪器显示与记录设备被测对象五. 自动化测试系统 五. 自动化测试系统 第二代自动化测试系统的集成步骤 ： 确定问题，即提出测试任务和解决办法； 进行测试仪器的选择，选择系统构成所需的程控仪器； 选择控制器，即计算机； 设计被测装置的测试接口； 组建自动测试系统； 编写测试程序和测试系统文件。 五. 自动化测试系统 五. 自动化测试系统 第三代自动化测试系统 第三代自动测试系统的概念是70年代末提出的，其设计的目标是： 充分发挥计算机的能力，取代电子设备的大部分功能，使之成为测量仪器不可分割的组成部分，与整个系统融为一体； 整个自动测试系统简化到仅由计算机、通用硬件和应用软件三部分组成。 五. 自动化测试系统 五. 自动化测试系统 第三代自动测试系统的特点 计算机或测试工作站为核心； 系统中大多硬件是通用的，配备以不同的软件可以完成不同的功能； 计算机、取样器、激励器和测试仪相当于四块积木，软件相当于搭积木的方法，采用不同的软件就可以搭出不同的效果。 五. 自动化测试系统 五. 自动化测试系统 第三代自动测试系统的组成 计算机激励信号产生电路取样器/接收器 可编程接口适配器 被测系统激励信号激励信号响应信号响应信号六. 在通信系统中的测量仪器简述 六. 在通信系统中的测量仪器简述 调 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ：调制度测试仪，频谱分析仪杂散：频谱仪相位噪声：频谱仪，相位噪声测试系统波形：示波器幅频特性：网络分析仪1dB压缩点：网络分析仪功率：功率计，频谱仪驻波系数，阻抗特性：网络分析仪噪声系数：噪声系数测试仪失真度、信噪比：综测仪、音频分析仪等接收系统调试：各种调制信号源六. 在通信系统中的测量仪器简述 六. 在通信系统中的测量仪器简述 数字系统调试：仿真器、数模混合示波器、逻辑分析仪等信号完整性：示波器数字调制参数（星座图、眼图、EVM误差等）：示波器、矢量信号分析仪、实时频谱分析仪等突发功率：脉冲功率计，频谱仪误码率：噪声源、误码率分析仪AM/PM变换：网络分析仪接收系统调试：各种数字调制信号源或矢量调制信号源七. 在脉冲雷达中的测量仪器简述 七. 在脉冲雷达中的测量仪器简述 脉冲调制通断比（调制度）：示波器杂散：频谱仪相位噪声：频谱仪，相位噪声测试系统波形及信号完整性：示波器幅频特性：网络分析仪脉冲功率：脉冲功率计，频谱仪天线驻波系数，阻抗特性：网络分析仪噪声系数：噪声系数测试仪线性调频的线性度：调制域分析仪数字系统调试：各种模拟器、逻辑分析仪等收发开关响应时间：检波器，示波器捷变频参数：调制域分析仪数字调制基本原理 数字调制基本原理 现代电子测量（背景知识）调制信号 调制信号 调制 通过对载波参数的改变, 将需要传输的信息（话音、数据等）通过一定的媒介进行传输。V(t) = A×Sin(2πfc t + φ ) 幅度调制 (AM，Pulse) - Modifies A 频率调制 (FM) - Modifies fc 相位调制 (PM) - Modifies φ 失量调制 –同时改变载波的幅度和相位调制的种类调制信号 调制信号 数字调制信号 模拟调制信号基于对连续波形信号的传输，需完成对信号连续变化过程的精确描述和检测 。 模拟系统以信噪比或信纳比来衡量话音或接收质量。 基于对离散状态的传输，只需完成对离散时间点信号状态的控制和判决 。 数字系统以误码率来衡量接收质量。 调制信号的波形与频谱调制信号的波形与频谱调幅（AM）调频（FM）调相（PM）矢量调制（QAM）时域特性频域特性信号的矢量图描述 (Vector Diagram)信号的矢量图描述 (Vector Diagram)V = A × Cos (2πfc t + θ0)=I+j•QQuadrature Phase Imaginary Part In Phase Real PartAmplitudePhaseSignal矢量的构成要素—幅度和相位 矢量的构成要素—幅度和相位 Phase amplitude0 degt1t1 t2 t3t4 MagMag= Vpeaktimet2t3t4 在极坐标中，矢量表示正弦波的峰值电压幅度对于相位改变量的关系。相位旋转360度表示一个完整的频率周期。 注意：向量不能直接提供任何频率信息。事实上，我们测量向量相对于载波信号的参考相位，矢量仅在频率不同时会发生旋转。述典型信号的矢量图描述述典型信号的矢量图描述Phase Frequency Change0 degt1 Magnitude ChangeBoth ChangeMagPhase ChangePhase 0 deg0 deg0 deg调幅信号 （AM）的特性调幅信号 （AM）的特性m=E max - E minVoltag%AME max + E min调制信号载波20 log(m/2 ) AM信号的频谱特性 （调制信号为单点频正弦信号） 100％TimedB50％10％5％1％-6dBc-12dBc-26dBc-32dBc-46dBcAM信号的时域特性 （调制信号为单点频正弦信号） 定义AM信号的参数f cf c+fm载波信号频率：fc 载波信号功率：Pc 调制信号频率：fm 调幅指数: m（调幅深度）调频信号（FM）的定义参数调频信号（FM）的定义参数FM信号的频谱特性V= V(t) sin[2 f t + βm(t)]载波频率：fc􀁺 信号功率：Pc 调制信号频率： fmod 调频频偏：ΔFdev 调频指数：β＝Fdev / fmod调相信号 （PM）的定义参数调相信号 （PM）的定义参数PM信号的频谱特性载波频率：fc􀁺 信号功率：Pc 调制信号频率： fmod 调相指数： ∆Φdev（rad)数字调制信号基本术语数字调制信号基本术语符号点： 数字调制信号的离散状态 星座图： 数字调制信号所有符号点的组合 矢量图： 数字调制信号在符号点间变化的过程描述符号点（ Symbol Point) 星座图（Constellation） 矢量图（Vector diagram） 符号率 (Symbol Rate) 比特率（Bit Rate)常见数字调制信号的星座图常见数字调制信号的星座图数字调制信号特性数字调制信号特性BPSK信号包含共两个符号点 每个符号点代表一个Bit 数据QPSK信号包含共四个符号点 每个符号点代表两个Bit 数据矢量调制信号的实现方式（IQ调制）矢量调制信号的实现方式（IQ调制）矢量调制信号的实现方式（IQ调制）矢量调制信号的实现方式（IQ调制）通过对IQ 信号电压的控制，完成对矢量调制信号幅度和相位的调制 符号建立器（ Symbol Builder）建立IQ信号，决定信号的调制方式 复杂矢量调制信号的IQ波形为多电平状态 IQ调制器可数字或模拟方式实现 IQ解调 IQ解调 带宽限制对数字调制信号的影响 带宽限制对数字调制信号的影响QPSK矢量图对比信号占用频段无限制 IQ信号波形为理想脉冲形状 矢量图轨迹为直线对信号进行频带抑制处理 星座图分布反映码间串扰 矢量图轨迹反映调制信号功率上升谢谢！ 谢谢！