圖3、帶有相位噪聲邊帶fc頻譜

由圖3可知脈沖調(diào)制載頻頻譜有如下特點(diǎn)：當(dāng)脈寬一定時，fc的噪聲與脈沖重復(fù)頻率（PRF）成反比(低的脈沖重復(fù)頻率對應(yīng)高的譜線密度和噪聲,反之高的脈沖重復(fù)頻率降低fc的噪聲)。另外當(dāng)脈沖重復(fù)頻率一定時，提高脈沖占空比將會降低fc的噪聲，這是由于脈沖包絡(luò)變窄導(dǎo)致譜線密度降低的緣故，對于fc的噪聲增加而言假設(shè)所有譜線的噪聲貢獻(xiàn)都是相同的，從最壞的情況估計fc噪聲將會增加：

噪聲改變量≤Log10(譜線的數(shù)量從sinx/x中第一個過零點(diǎn)算起)

1.2 FSWP 脈沖信號自動檢測和PRF濾波器的自動構(gòu)建

圖4表示FSWP的信號流程，其中陰影部分表示的是脈沖信號數(shù)字處理部分。FSWP通過脈沖檢測模塊能夠自動檢測脈沖信號，在脈沖開始時產(chǎn)生一個標(biāo)記并產(chǎn)生一個脈沖門反饋給脈內(nèi)保持測量模塊，在脈沖處于OFF狀態(tài)時脈內(nèi)保持測量模塊將會鎖住脈內(nèi)信號，從而消除了在脈沖關(guān)斷期所有板塊的噪聲，提高了系統(tǒng)的動態(tài)范圍。接下來是數(shù)字濾波模塊，它是FPGA中的一個數(shù)字低通濾波器，其功能是濾除頻率大于PRF/2的成分，和傳統(tǒng)方法相比這是FSWP測量脈沖相位噪聲的一個主要優(yōu)勢，傳統(tǒng)鑒相器法測量脈沖相位噪聲中，由于沒有合適的PRF濾波器，通常需要手動外接不同的PRF濾波器來測量脈沖信號的相位噪聲，F(xiàn)SWP卻能夠自動構(gòu)建合適的濾波器來大大簡化測量過程。

FSWP基于數(shù)字信號的脈沖檢測和處理另外一大優(yōu)勢是避免了脈沖開關(guān)產(chǎn)生的瞬態(tài)干擾，F(xiàn)SWP在脈沖開始時產(chǎn)生一個脈沖門，真正測量開始是在靠近脈沖中心位置一個非常干凈的區(qū)域。

圖5、FSWP脈沖信號設(shè)置

脈沖信號的設(shè)置如圖5所示，脈沖信號下面藍(lán)色的條狀區(qū)域表示的是從脈沖門開始的延時時間，脈沖門用紫色條狀區(qū)域來表示，這是FSWP真正開始測量的脈沖相位噪聲的區(qū)域，通常情況下脈沖門的寬度為自動檢測整個脈沖寬度的75%，高級用戶可以通過調(diào)整脈沖門的寬度和延時來測試特定脈沖區(qū)域的脈沖相位噪聲。

2、測試驗(yàn)證

首先按照圖6所示連接脈沖信號源和FSWP，設(shè)置脈沖源的載波頻率1GHz，脈沖重復(fù)周期100us，脈沖寬度10us。

圖6、FSWP測量脈沖相位噪聲連接圖

在FSWP前面板中按下（MEAS CONFIG）按鈕，從彈出的對話框中選擇（Pulsed Phase Noise）菜單,FSWP進(jìn)入脈沖相位噪聲測量模式。

2.1 脈沖寬度保持不變而改變脈沖重復(fù)頻率

當(dāng)脈沖寬度一定時，提高脈沖重復(fù)頻率降低fc的噪聲，這是由于脈沖包絡(luò)內(nèi)譜線密度降低的緣故。如圖7所示，設(shè)置脈沖源的載波頻率1GHz，脈沖寬度為10us，Trace1的脈沖重復(fù)頻率100kHz，Trace2的脈沖重復(fù)頻率10kHz，Trace1譜線密度將會比Trace2降低1/10，由公式可知：噪聲改變量≤10*Log10(1/10)=-10dB。