雷達系統(tǒng)中采用的脈沖信號難以定性分析，這是因為脈沖寬度和脈沖重復頻率不是常數(shù)，并在很大程度上依賴于雷達的模式，其有力地阻止了采用射頻功率計作為工具，通過平均功率來計算脈沖信號的峰值功率。此外，必須測量許多參數(shù)才能有效地表征脈沖信號，包括峰值和平均功率、脈沖波形及脈沖外形，其中包括了上升時間、下降時間、脈沖寬度和脈沖周期。其他測量包括載波頻率、占用頻譜、載波占空比、脈沖重復頻率和相位噪聲。頻譜分析儀為工程師提供了測量脈沖寬度、峰值功率、相位噪聲，以及許多其他重要參數(shù)的最佳解決方案。

考察脈沖信號

　　脈沖信號包含了很多跨越廣泛頻率范圍的頻譜線(圖1)。結果可有三種顯示方式，這有賴于脈沖和分辨帶寬(rbw)等參數(shù)。如果rbw小于頻譜線間距，改變它不會改變其測量水平。帶寬窄于包絡中第一個無效間距(1/脈沖寬度)就可以顯示包絡頻譜。最后，如果帶寬寬于無效間距，帶寬內(nèi)的整個頻譜下降，這意味著該信號的頻譜無法顯示。隨著帶寬的進一步增加，響應接近脈沖的時域函數(shù)。依靠脈沖參數(shù)，還可以計算出脈沖降敏因子，這減少了頻譜分析儀脈沖帶寬內(nèi)的測量水平。在這種情況下，標記讀數(shù)加上降敏因子等于峰值功率。

　　rbw值對脈沖信號的測量很重要，這是因為在測量水平上rbw的改變產(chǎn)生變化。脈沖降敏因子取決于脈沖參數(shù)和rbw，如果帶寬大于頻譜線的間距，所測得的幅度依賴于帶寬和總信號帶寬內(nèi)的頻譜線數(shù)目。儀器中的濾波器形狀決定著rbw校正因子，這是因為帶寬的形狀反映了濾波器帶寬內(nèi)的功率。如果rbw太寬，頻譜線或包絡頻譜變成時域譜，并且rbw濾波器的脈沖響應變得很明顯。

　　在時域使用頻譜分析儀，就有可能獲得脈沖寬度的直接測量。峰值標記允許峰值功率的測量，而增量標記允許參數(shù)的測量，例如上升時間、下降時間、脈沖重復間隔及過沖。通過寬rbw和視頻帶寬(vbw)，頻譜分析儀可以追蹤射頻脈沖的包絡，以便可以看到脈沖的沖擊響應。最高rbw/vbw限制了頻譜分析儀測量窄脈沖的能力，并且通用規(guī)則長期以來一直認為最短的脈沖是可測的，其脈沖寬度應大于或等于2/rbw 。

　　雷達系統(tǒng)通常在射頻脈沖內(nèi)采用調制。了解這種調制的功率特性很重要，這是因為雷達范圍受到脈沖內(nèi)可獲得功率的限制。反過來說，更長的脈沖長度將導致有限的分辨率。調制制式可能的范圍從簡單的fm(調頻)到復雜的數(shù)字調制制式，其可以支持現(xiàn)代頻譜分析儀。頻譜分析儀也可以測量傳統(tǒng)的模擬調制脈沖(am、fm、相位調制) 。此外，其還可以執(zhí)行分析功能，這涉及許多數(shù)字調制制式的解調制，如射頻脈沖內(nèi)的巴克碼bpsk調制、脈沖到脈沖的相位測量等。

脈沖功率測量和探測器

　　在雷達發(fā)射機中，測試輸出功率是一個重要的測量，并且可以采用幾種不同類型的測量。平均功率通常采用功率計作為均值功率測量。另一個重要的值是峰值功率，且如果脈沖重復頻率(prf)和脈沖寬度已知，就可以計算出所測到的平均功率。

　　在頻譜分析儀上采用光柵掃描crt顯示器(或lcd)來顯示時域信號波形。這些顯示器中的象素數(shù)目，在振幅軸以及在時間(或頻率)軸是有限的。這導致幅度和頻率或時間的有限分辨率。為了顯示掃描到的全部測量數(shù)據(jù)，探測器被用來將數(shù)據(jù)采樣壓縮到顯示像素許可的數(shù)量。

　　對于峰值功率的測量，頻譜分析儀具有峰值檢測器，其可以顯示某個給定測量區(qū)間內(nèi)的最高功率峰值。然而，對于調幅信號的平均功耗測量，如脈沖調制信號，頻譜分析儀中的峰值探測器是不適合的，這是因為峰值電壓與信號功率無關。然而，這些儀器也提供了抽樣探測器或rms探測器。

　　抽樣探測器每個測量點檢查包絡電壓一次，并顯示結果，但這可能引起信號信息的總損耗，這是因為可在屏幕x軸上獲得的像素數(shù)量是有限的。rms探測器在adc的全采樣率下采樣包絡信號，并且單個像素范圍內(nèi)的所有采樣被用于rms功率的計算。因此，rns探測器顯示了比抽樣檢測器更多的測量樣本。

　　通過將功率計算公式用于所有樣本，每個像素都代表了rms探測器測量的頻譜功率。對于高重復性，可以通過掃描時間來控制每個象素的樣本數(shù)量。越長的掃描時間，時間間隔上每個像素的功率積分也隨之增加。在脈沖信號下，可重復性依賴于像素內(nèi)的脈沖數(shù)量。對平滑部分，穩(wěn)定的rms追蹤結果，掃描時間必須設為足夠長的值，以便在一個像素內(nèi)捕捉幾個脈沖。rms探測器計算所有樣本的rms值，這由屏幕上的一個單一像素來線性地代表。

　　為了精確測量脈沖調制信號的峰值和均值功率，該儀器的if帶寬和adc轉換器的采樣率必須足夠高，以便其不會影響脈沖的形狀。例如，羅德與施瓦茨(r&s)公司的fsp頻譜分析儀中可以獲得10mhz分辨帶寬和32mhz采樣率，在脈沖寬度窄至500ns的高精度下測量脈沖調制信號是可能的。

測試設備實例

　　對本文中的測量例子，r&s smu信號發(fā)生器被用于創(chuàng)建模擬雷達信號，并且輸出信號是am調制射頻載波。利用任意波形