藍牙信號實質上是一種數字射頻信號，其主要特征不僅表現為占用一定的頻帶，而且更重要的屬性是對頻率的時間控制(有時是微秒、有時是數秒、數分甚至更長)。由于傳統測試儀器無法描述信號頻率隨時間的變化特征，因此產生了能夠通過觸發、捕獲和分析來反映當前信號這種本質特征的第三代無線信號分析儀—— 實時頻譜分析儀。

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　　5.1 實時頻譜儀

　　隨著數字射頻技術的發展，要求必須能捕獲并存儲一段時間的信號，并可反復回放，分析信號隨時間的變化。另外，隨著頻譜利用率不斷提高，干擾將來自更臨近的頻點，甚至同一頻率，這要求頻譜測試技術在發現和捕獲能力上實現本質性的突破。實時頻譜儀的核心是基于快速傅里葉(FFT)的儀表，可以實時捕獲各種瞬態信號，同時在時域、頻域及調制域對信號進行全面分析，滿足現代數字射頻信號測試的需求，圖4所示為簡化的實時頻譜儀結構圖。

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　　使用實時頻譜儀實時采集無縫捕獲信號時，三個條件(樣點、幀和塊)描述了存儲的數據層級。時域采集的信號通過FFT變換轉變到頻域，當處理速度足夠快時就可以做到實時處理。數據層級的最低層是樣點，它代表著離散的時域數據點。幀由整數個連續樣點組成，是可以應用快速傅里葉變換把時域數據轉換到頻域中的基本單位。在這一過程中，每個幀產生一個頻域頻譜。采集層級的最高層是塊，它由不同時間內無縫捕獲的許多相鄰幀組成，如圖5所示。塊長度(也稱為采集長度)是一個連續采集表示的總時間。對塊內部的所有幀，每個采集在時間上都是無縫的，但在塊之間不是無縫的。

　　在實時頻譜儀實時測量模式下，它無縫捕獲每個塊并存儲在內存中。然后它使用DSP技術進行后期處理，分析信號的頻率、時間和調制特點。顯然，快速傅里葉變換是實時頻譜分析儀的核心，可以認為這是一種新型的、快速掃描的頻譜儀。

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　　5.2 藍牙跳頻信號測量

　　用實時頻譜儀測試藍牙跳頻信號時，無需激活測試模式和輸入各類有效載荷數據;在運行藍牙系統中，直接進行射頻性能指標和一致性等測試，提升了藍牙系統測試與認證的水平，提高了測試工作效率。

　　5.2.1 跳頻信號的功率測量

　　當其他條件一定時，接收機靈敏度一致時，通信距離與接收的功率就有對應的關系;在跳頻情況下，每一跳的功率是否一致將直接影響每一跳的通信距離是否一致，需要對跳頻情況下測量每個跳頻點功率的一致性。由于實時頻譜儀具有實時捕獲和信號回放的功能，同時可以對捕獲的信號進行逐點的射頻性能測量，可以滿足對每一個跳頻點功率測量的需要。

　　5.2.2 跳頻圖案的測量

　　在跳頻情況下，跳頻圖案是否按照設計的跳頻圖案進行偽隨機跳變，將直接影響到跳頻系統的抗干擾性能和整個設計是否成功，所以需要對跳頻圖案進行測試驗證。實時頻譜儀的三維頻譜圖(時間、頻率和幅度)是觀測跳頻圖案的一種非常有效的方式，如圖6所示。由于頻率模板觸圖發功能的使用，可以使得工程師直接設定跳頻的起始點來捕獲跳頻信號觀測跳頻圖案，這樣就可以找到特定頻率位置的跳頻圖案。而對于傳統儀器只能隨機捕獲，很可能無法捕獲到關心的跳頻點位置的跳頻圖案。

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　　5.2.3 跳頻速率的測量

　　跳頻速率的測量，使用實時頻譜儀中調制域窗口或者三維頻譜圖進行測量。用調制域窗口進行測量，其橫軸為時間，縱軸為頻率;頻率跳變的點很清楚，用光標測量時只要添加兩個光標點就可以測出跳頻速率。

　　綜上所述，實時頻譜儀旨在迎接動態數字射頻信號的相關測量挑戰，如WLAN和藍牙等突發分組傳輸。實時頻譜分析的基本概念是其能夠觸發RF信號，把時間同步的數據無縫捕獲到內存中，然后在多個域中分析這些信號，進而可靠地檢測和檢定隨時間變化的數字射頻信號。

　　6 結語

　　藍牙v1.2和v2.0采用復雜的數字射頻信號，可以用通信系統仿真軟件進一步了解其工作原理。使用實時頻譜儀可以大大提升跳頻信號的測試水平，填補過去測試手段無法測量項目的空白，如：跳頻信號的功率測量等。據了解，美國國家儀器有限公司正在考慮研發虛擬實時頻譜儀。實時頻譜儀還能應用于RFID 電子標簽、W-CDMA和Zigbee等系統的測試領域，為數字射頻工程師提供了一個嶄新的、完全的和高效的測試方案。