一、课题背景

在现代复杂电磁环境下，信号复杂性增大，信号密度不断增加。信号突发性不断增加，信号所处频段也不断拓展。由于频段的拥挤，有些有用的信号往往会隐藏在密集的电磁环境中，因此必须采用有效的方法对这些信号进行采集和分析。频谱分析仪是对信号进行监视的有效手段，其直观的显示有助于对被测信号的理解，因此广泛的应用于对于无线电检测领域。

最早的频谱分析仪是以扫频方式显示信号为基础的，并且测量频段很窄。后来出现采用合成本振技术的频谱分析仪的频率范围达到100Hz-22GHz，分辨率带宽也达到10Hz。但是随着计算机技术、微电子技术、大规模集成电路等的发展，频谱分析仪在工艺技术等方面都达到了很高的水平，向着高性能、宽频带、数字化、模块化、高灵敏度、大动态范围等方向进步。在频谱监测与管理工作中，对瞬变信号频谱的捕获与定位一直是悬而未决的难题。实时频谱分析仪中的数字荧光技术DPX#8482;是频谱显示的革命性突破，可以揭示传统频谱分析仪和矢量信号分析仪完全漏掉的信号细节。传统的频谱分析技术只能显示瞬时频谱信息，缺乏对一段时间内信号变化的统计分析，相对比传统频谱分析技术，DPX频谱图不仅能够检测到信号的发生，还能够更直观的显示在不同时间内处于同一频率范围内的多个信号，并利用强度等级、配色方案[1]和统计轨迹等数字增强技术来突出显示各信号的多种不同信息，生成一段时间内的实时频谱态势图，大大提高设备对信号的捕获和观察能力，适合在雷达信号侦察中应用[2]。

二、研究现状

DPX可以简单地描述为每秒执行数万次频谱测量，然后以生动的实时速率更新屏幕，这种高变换速率对检测不频繁的事件至关重要，但它的速度太快了，液晶显示器不能跟上这一速度，也大大超过了人眼能够感受到的水平。因此进入的频谱会以全速写入位图(bitmap)数据库中，然后以看得到的速率传送到屏幕上。通过把频谱图划分成表示轨迹幅度值的行和针对频率轴上各点的列，可以绘制成位图(bitmap)数据库图像，格中的每个单元包含着进入该格的频谱命中的次数。数字荧光通过跟踪这些次数来实现配比，从而可以用眼睛把罕见的瞬变与正常信号和背景噪声区分开来。

实时频谱分析仪中的实际位图数据库包含着几百个列和行，用”11X10”矩阵来说明这一概念。图1 显示了在单个频谱映射到数据库中之后数据库单元可能包含的内容。空单元格包含的值为零，意味着频谱中没有任何点落入里面。右面的格显示了在已经执行另外八次频谱变换及结果存储在单元中之后，在简化的数据库中可能包含的值。在没信号的时间内，恰好计算了九个频谱中的一个频谱，本底噪声中的一串”1”值表明了这一点。在更新1 次(左)和更新9 次(右)后维位图(bitmap)数据库实例。每一栏都包含相同的”命中”总数。

图1 单个频谱映射到数据库后单元包含的内容

在把发生数量值与颜色标度对映起来时，数据会转换成信息。图2中的表格显示了这一实例将使用的颜色对映算法。暖色(红色、橙色、黄色)表明发生频次较高。