Wednesday, 26 July 2017

Moving Average Power Spectrum


Média potência do espectro (SmtHandle manusear, dupla f0, double df, espectro SmtComplexNum, spectrumSize int, SmtSpectrumInfo Spectruminfo, short averagingType não assinado, curto weightingType não assinado, double averagingSize, short linearWeightingMode não assinado, restartAveraging int, double averagedPowerSpectrum, double averagesSoFar, short dataReady) Purpose Calcula o espectro de potência correspondente à saída do espectro a partir das funções do Zoom FFT Spectrum. Esta função aplica o tipo de média requerido ao espectro de potência calculado e emite as unidades de espectros de potência média Vsup2 rms. Começando pela freqüência f0 e intervalo de freqüência df. O parâmetro averagingType especifica como a função executa a média. Selecione para não realizar nenhuma média. Vector. RMS. Ou média de manutenção de pico. Se você não escolher nenhuma média, o espectro de potência retornado na saída média de PowerSpectrum não será calculado como média. Parâmetros de entrada O tipo reduz o ruído dos sinais síncronos. A média de vetores calcula a média de quantidades complexas diretamente, o que significa que ela permite a separação de médias para partes reais e imaginárias. A média complexa, como a média do vetor, reduz o ruído e normalmente requer um gatilho para melhorar a coerência da fase bloco a bloco. Reduz as flutuações de sinal, mas não o nível de ruído. A média RMS calcula a média da energia ou potência do sinal, o que evita a redução do nível de ruído e dá a média das quantidades RMS de medições de canal único de fase zero. A média RMS para medições de canal duplo preserva importante informação de fase. Mantém os níveis de pico RMS das quantidades médias. O processo de média de retenção de pico realiza a retenção de pico em cada compartimento de freqüência separadamente para reter os níveis de RMS de pico de um registro FFT para o próximo. Especifica o tipo de ponderação que a função usa com RMS e a média do vetor. A média de pico de retenção não envolve ponderação. O tipo de ponderação é linear ou exponencial. A ponderação linear especifica que cada medida tem ponderação igual e que o valor do tipo de ponderação linear determina o processo de média. A ponderação exponencial especifica que cada nova medição tem menos ponderação do que as medições antigas e que a média é contínua. O processo calcula a média da média ponderada exponencialmente para a medição de I de acordo com a seguinte equação: onde X é a nova medição, Média I - 1 é a média anterior, e N é o número de averages. Power Espectro de suavização Após o espectro de energia é traçado , Um filtro de média móvel pode ser aplicado para alisar o espectro. O utilitário de média móvel toma X pontos de dados (você especifica quantos) do espectro, os adiciona, divide sua soma pelo número total de pontos de dados adicionados, substitui o primeiro ponto de dados no espectro de potência com o valor médio apenas computado, Repete estas etapas com o segundo, terceiro e assim por diante pontos de dados até o final dos dados de espectro de energia é atingido. Esta técnica atenua os picos de freqüência aleatórios, de pequena amplitude, freqüentemente encontrados em um gráfico de espectro de potência. Você controla a quantidade de suavização especificando o fator de média móvel. Os fatores disponíveis não são a média (1) ou fatores de 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 24, 32, 40 e 48. Com um espectro de potência exibido, o espectro pode ser Suavizadas da seguinte forma: 160160 No menu Transform clique em Average Power. 160160160Choose Transforme a potência média (ALT, T. A). Isso exibe a caixa de diálogo Power Spectrum Smoothing. Destaque o fator de suavização (ou número de pontos a ser calculado) e clique em OK. O fator de suavização escolhido é exibido na área de relatório de análise. A caixa de diálogo Power Spectrum Smoothing também pode exibir a freqüência de potência média ea distorção harmônica total. Frequência de potência média A soma dos produtos de tempo de frequência quadrática magnitude, dividido pela soma de quadrado magnitudes (excluindo a componente de freqüência zero). A Frequência de Potência Média normalmente fornece uma melhor estimativa da frequência do pico mais forte do que o valor de frequência exibido no pico mais alto. Reflete todas as freqüências apagadas, assim a filtragem high-pass ou low-pass pode ser aplicada para remover outros picos antes de estimar a freqüência de um pico. Para visualizar a Frequência de Potência Média, reabra a caixa de diálogo Supressão de Espectro de Potência. 160160No menu Transform clique em Average Power. 160160160Choose Transforme a potência média (ALT, T. A). A freqüência de potência média será exibida. Distorção Harmônica Total (THD) Exibe a De um sinal, a razão de (a) a soma das potências de todas as freqüências harmônicas acima da freqüência fundamental para (b) a potência da freqüência fundamental. Distorção Harmônica Total na caixa de diálogo Suavização do Espectro de Potência. 2. Defina Edit Compression como 1. Localize a forma de onda de interesse na tira 1 digitando 1 eo número do canal (consulte Atribuições de forma de onda variável). Clique na linha de anotação inferior para arrastar o cursor até o início de um ciclo (preferencialmente em um cruzamento em zero ou em outro lugar onde a inclinação é íngreme) e defina Time Marker pressionando F4 uma ou duas vezes até que .000 SEC (TM) seja Exibida. Se necessário, desloque-se para a frente antes de arrastar o cursor de linha vertical para uma posição a uma amostra à esquerda do início de um ciclo subsequente, então use Transformação DFT para realizar uma Transformação de Fourier Discreta num número inteiro de ciclos. 3. Se o cursor de cruz não estiver posicionado lá, clique no gráfico de freqüência e arraste o cabelo vertical horizontalmente até que o cabelo horizontal esteja no pico do componente que você considera ser o fundamental. Se o cursor de retícula desaparecer, clique no gráfico de freqüência para torná-lo reaparecer. Se o gráfico de freqüência for compactado, conforme indicado por (/ 2) ou outro fator de compressão após a freqüência de retículo exibido na linha de anotação, a precisão do cálculo será melhorada usando o Compress FRQ de Transformar para mudar a Compressão de Freqüência para 1. Isso não Não reposicione o cursor de retícula para o pico fundamental expandido, portanto, se você alterar a Compressão de Freqüência, role a freqüência se necessário e reposicione a cruz. 4. Se Power Spectrum Smoothing não for 1, altere-o para 1. 5. Acesse a caixa de diálogo Suavização do Espectro de Potência. 160160No menu Transform clique em Average Power. 160160160Choose Transforme a potência média (ALT, T. A). Se você quiser melhorar a estimativa da Frequência de Potência Média apagando frequências usando o Filtro de Passagem Alta ou o Filtro de Passagem Baixa. Registre a Distorção Harmônica Total primeiro, já que esse valor é afetado pelas freqüências de apagamento. A Distorção Harmônica Total é exibida em decibéis em relação à fundamental, a menos que a opção Mag Engr Units esteja marcada, caso em que ela é exibida como uma porcentagem da potência fundamental. a precisão da medição melhora à medida que mais amostras são transformados, mas para além de 8192 amostras dos resorts DFT a média de entrada, que atenua ordem superior harmonics. Moving espectro de potência média movente espectro médio de energia Nossa plataforma utiliza a computação em nuvem por servidores da Amazon com múltiplas redundâncias. Aguarde o preço romper com o padrão, e comércio na direção breakout. En Doru Sistemlerle Tann. SOBRE OS NOSSOS CANAIS Reunimos uma rede de sites relacionados com o golfe que chegam os jogadores ávidos em qualquer nível que você precisa, a nível nacional, regional e local. 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Um eixo desse gráfico é o domínio da freqüência (com um deslocamento de exibição opcional), o outro é a amplitude (linear ou logarítmica, dependendo do tipo de saída FFT atual). Com a saída logarítmica FFT, a escala de amplitude é em decibéis (cerca de 90 decibéis no máximo). O ponto 0-dB pode ser definido em qualquer lugar a partir da caixa de diálogo de configuração de exibição (ou por comando). A relação entre a tensão de entrada no conversor A / D e o valor de saída FFT em decibel (dB) é explicada aqui (use o botão de retorno do navegador para retornar ..) A faixa de amplitude exibida pode ser modificada na caixa de diálogo de configuração. Como uma sobreposição para o gráfico de espectro, uma curva de referência pode ser exibida, uma curva de pico de retenção (que mostra os maiores picos dos anteriores XX segundos verde na imagem acima), e uma curva de espectro médio (que mostra a média em um Selecionável do espectrograma vermelho na imagem acima). As cores de exibição - também as canetas usadas para várias curvas - também podem ser modificadas na caixa de diálogo de configuração. Você pode clicar com o botão direito do mouse no gráfico do espectro para abrir um menu pop-up que permite: girar uma grade de amplitude e freqüência para ligar e desligar o espectro (juntamente com a cachoeira) em 90 graus. Alternar entre a janela dividida eo gráfico em tamanho real (sem cachoeira), selecione entre o modo gráfico normal e um gráfico colorido especial, onde cada barra é pintada na mesma cor da cachoeira (dependente da amplitude). Ativar e desativar o gráfico de espera de pico (no submenu Opções do gráfico de espectro) ativar e desativar o gráfico momentâneo (sem média) (no mesmo submenu) ativar e desativar o espectro médio de longo prazo (detalhes no capítulo sobre a média ). E algumas outras configurações para o gráfico do espectro A taxa de atualização deste display (assim como a cachoeira) depende da taxa de rolagem da cachoeira. A resolução de freqüência depende da taxa de amostragem. dizimação. Tamanho FFT. E função de janela FFT. A faixa de freqüência exibida pode ser modificada com o painel Time Axis ou puxando a escala de freqüência (amarelo ou laranja) com o mouse. Mantenha pressionado o botão esquerdo e mova o mouse para a esquerda / direita (ou para cima / para baixo) enquanto o cursor do mouse está sobre o eixo de freqüência amarelo. Pode haver alguns marcadores programáveis ​​visíveis na escala de freqüência, alguns deles podem ser movidos com o mouse enquanto outros são apenas indicadores (por exemplo: a freqüência do LO (VFO) pode ser ligada a um desses marcadores). Pequenos círculos verde e verde na área de gráfico indicam o cursor de leitura de dados no modo de detecção de pico, cruzes vermelhos e verdes pequenos são os cursores de leitura no modo normal (modo de detecção de pico). Veja também: FFT Averaging. Diferentes tipos de média espectral ajudam a reduzir o ruído quando se procura sinais fracos mas coerentes. A média opera em uma seqüência de FFTs. Suavização FFT. Redução adicional do ruído visível ao procurar sinais fracos e incoerentes. A suavização opera em compartimentos de frequência vizinhos, e provoca algum borrão ao longo do eixo de frequência. Exibição de cachoeira (aka Spectrogram) Este mapa de bits em movimento mostra a história dos últimos espectros gravados. À medida que o tempo avança, as amostras antigas serão deslocadas para fora da vista, mas elas podem ser roladas para trás com o controle deslizante de tempo no painel Tempo (no canto superior esquerdo da janela principal). (Espectrograma estéreo com barra de amplitude e escala de freqüência de log) A intensidade (amplitude) de uma determinada freqüência afeta a cor de um pixel neste bitmap. A relação entre amplitude e cor pode ser controlada por um painel de controle de contraste e brilho no lado esquerdo da janela principal. Além disso, você pode ativar a função AGC visual para permitir que o programa ajuste o valor de brilho automaticamente, quando o nível de ruído (na faixa de freqüência exibida) muda. Em sua forma original (com a água caindo), a coordenada X de um pixel é derivada do eixo de freqüência ea coordenada Y é o eixo de tempo (dependendo da velocidade de rolagem que é ajustável sob as configurações de exibição) . A faixa de freqüência visível pode ser modificada puxando a escala de freqüência com o mouse (mantenha pressionado o botão esquerdo do mouse para baixo com o ponteiro do mouse sobre a escala de freqüência). A faixa de freqüência e a resolução exibíveis dependem das configurações FFT (tamanho, decimação, freqüência central) e da taxa de amostragem de áudio. Por exemplo, uma FFT com resolução de 40 uHz requer cerca de 1/40 uHz 2500 segundos, ou cerca de 7 horas, para coletar o número equivalente de amostras. Se a cachoeira corre no modo RDF (localizador de direcção de rádio), a cor da cachoeira mostra o ângulo de chegada, enquanto o brilho mostra a intensidade do sinal. Mais sobre isso neste documento separado. Para observações a longo prazo de bandas estreitas, a tela do espectrograma pode opcionalmente ser dividida em tiras múltiplas. (Dependendo da orientação da escala de frequência): se ela correr verticalmente, pequenas tiras de espectrograma serão empilhadas verticalmente, com a tira mais nova no topo e a mais antiga na parte inferior. A altura da faixa é configurada nas configurações de exibição. O número de tiras é limitado apenas pelo tamanho da tela. Notas: A cachoeira multi-strip não será redesenhada completamente se o contraste ou o brilho forem modificados. Para aplicações muito especiais, uma nova faixa pode ser iniciada a qualquer momento (mesmo se a linha anterior não tiver atingido o máximo com), usando o comando water. newstrip. Isso pode ser usado, por exemplo, para sincronizar o display multi-strip com horas UTC cheias (siga o link para um exemplo). Para outras aplicações especiais, com as ações condicionais / evento: newstrip. Você pode deixar SL fazer o que quiser, sempre que a tela chega ao final de uma faixa e começa a próxima. Por exemplo, ao iniciar uma nova faixa na exibição da cachoeira, você pode executar um programa para girar a antena para outra direção, alternar um receptor (remotamente controlável) para uma nova freqüência para a próxima faixa da cachoeira, etc. Bat Monitor usa esse recurso para sincronizar a freqüência de VFO de um receptor remoto com as tiras de exibição da cachoeira. Como em muitos outros componentes do programa, você pode ativar um menu pop-up específico do contexto clicando com o botão direito do mouse no visor. Algumas opções para a cachoeira são: Grelha de frequência sobreposição Waterfall Time Grid. Permite marcadores de tempo como uma sobreposição de grade (sobre o espectrograma) e / ou etiquetas de texto em vários formatos - leia mais. Rotação do mostrador em 90 graus (escala de frequência vertical ou horizontal), etc. Se a janela principal mostrar uma combinação do gráfico de espectro e da cachoeira, ambas são separadas pela escala de frequência rolável (que se aplica a ambos). Notas: Clique na cachoeira com o botão esquerdo do mouse para mostrar o gráfico do espectro para essa linha do espectrograma por cerca de dois segundos. Parecerá que o gráfico do espectro está congelado por um curto período de tempo, mas isso é feito deliberadamente. Para congelar a exibição da cachoeira por um tempo ilimitado, use o menu Iniciar / Parar (parar Spectrum Analyzer 1, que é o da janela principal). Clique na cachoeira com o botão esquerdo do mouse, e mantenha pressionado o botão enquanto move o mouse para marcar uma área retangular. Ao soltar o botão, é apresentado um menu especial. Nesse popup, você pode selecionar funções especiais como a função de repetição do espectro. Clique na cachoeira com o botão direito do mouse para abrir um menu pop-up, que dá acesso rápido a alguns parâmetros importantes sem ter que abrir o painel de controle da tela. A paleta de cores da cachoeira pode ser selecionada clicando nele. Você também pode definir sua própria paleta de cores como descrito aqui. Cada espectro de FFT calculado será desenhado na cachoeira como uma linha gráfica colorida que é um ou dois pixels de altura (ou largo, dependendo da orientação). Assim, se a taxa de deslocamento estiver definida para 200 milissegundos, a cachoeira mover-se-á para baixo (ou esquerda) por 10 pixels gráficos por segundo. but: If the CPU cannot keep up with the waterfall speed, the waterfall will scroll slower than you defined in the display settings Thats not a bug, its a feature -) The program can periodically save the contents of the waterfall. See periodic and scheduled actions. Experienced users can control the waterfall display via interpreter commands (even from other applications). Normally, the colour palette of the spectrogram is only controlled through the contrast - and brightness slider on the left side of the main window. But optionally, you can turn on the visible AGC on the second tab of the Spectrum Display settings. Technically, the term AGC automatic gain control is a bit misleading. In fact, the visual AGC works as follows: When painting a new line into the waterfall, the program first measures the noise level within the displayed frequency range, as explained here. Then, it subtracts this value (actual noise level in dB) from the reference value, which can be set in the display settings window (typically -100 dB). Next, this difference (deviation) is passed through a simple low pass filter, depending on the visual AGC speed (slow/normal/fast). When painting the waterfall, the low-pass filtered deviation is added to all FFT bins, before converting them into a colour values. The visual AGC avoids that the spectrogram image will not get too dark or too bright if the input signal level changes. This happens, for example, if the spectrogram shows a shortwave radio signal, and the path loss changes dramatically, or (for some reason) the local noise level rises. One of the downsides of the visual AGC is, you cannot tell the signal strength (voltage, power, or whatever) from the colour in the spectrogram display. You may be fooled by the AGC, when a narrow-band signal disappears, which in fact is just overwhelmed by broadband noise. Without the AGC, you would have seen that the noise went up. So be sure to turn on this AGC only if you really need to. Note: As a reminder that the visual AGC is enabled, the brightness slider is labelled b (lower case) when the AGC is on. To turn it off, click on the b to change it back to B (BAGC turned off, brighness only controlled through the brightness slider). An optional amplitude bar can be displayed on the side of the waterfall. It can show the peak value of the input signal in the time domain. Unlike the waterfall display, the amplitude bar is not limited to a certain frequency range. It often looks like a seismogram (and in fact, has been used as such already): The background of the amplitude bar is blue. The amplitude from the first input channel adds green colour, the amplitude from the second channel adds red colour (if the analyser is configured for dual channel mode, of course). So if the bars from both channels overlap, the result is white. Other data can be plotted in the amplitude bar, too. For example, the red curve in the screenshot above shows the current noise level. Their pen colour, content, and scaling range are all defined in the watch window (where they can also be plotted in a separate window). Do define which of the watch-windows data channnels shall be plotted into the amplitude bar, open the display configuration screen. The 3D spectrum adds another dimension (the time) to the display, but is often less easy to read than the waterfall display. To switch the main display window to 3D Spectrum, open the spectrum display dialog (from the main menu: Options..Display Settings), then select 3D Spectrum in the combo list labelled Show. It is important to select a strong colour palette, with as many colour transitions as possible, and to adjust the displayed amplitude range carefully. Without a suitable colour palette, you will hardly see anything on the 3D spectrum. The colour palette is controlled the same way as for the spectrogram. Furthermore, it helps to turn on the option Amplitude Grid in the display settings for a better readability of the amplitudes. But still, in the authors opinion, a 3D spectrum display is not particularly suited to read the amplitudes accurately. But it can help to see the amplitudes (y axis) versus frequency (x axis) and time (z axis, here: pointing from the foreground into the background). Special options (which only apply to the 3D spectrum) are on an extra tab in the configuration window. Besides that, the following options also affect the 3D spectrum display: the background colour: defined on the Display Colours panel, labelled Spectrum Graph Background the colour used for drawing the scales around the graph: on the same panel, labelled Spectrum Graph Grid the option Mirror for Lower Side Band (on the 2nd tab of the display settings), which reverses the frequency scale the Displayed Amplitude Range (usually in dB), can be modified in the configuration window too Under certain conditions, reassigned spectrograms provide more resolution along the frequcency - and the time-axis than the classic spectrogram shown above. For comparison, a zoomed conventional spectrogram (1st) and a time/frequency reassigned spectrogram (2nd) with the same FFT parameters. More about reassigned spectrograms in a separate document a few configurations with reassigned spectrograms can be recalled from the Quick Settings menu. The correlogram is a rarely used function. It is a special graphic representation of the similarity of two signals, or the randomness in a signal. More specific, it can be used as a cross-correlation plot (if the two inputs of the analyser are connected to different signal sources), or an auto-correlation plot (if both inputs are connected to the same source. The correlator itself doesnt care about that). The graphic shows a plot of the correlations r(h) versus h (the time lags). In Spectrum Lab, the correlogram uses the same fourier-transformed sample blocks as for the normal spectrogram. In fact, the correlogram runs side-by-side with the main spectrum display (spectrum graph and/or spectrogram, as explained in an earlier chapter). For that reason, the range of time lags delivered by the correlator depends on the FFT size of the main spectrum display. Example: A soundcard delivering 11025 samples/second, feeding a 65536 point FFT, will fill a buffer with 65536 points (in the time domain) in 5.94 seconds. The maximum displayable time lag range will be /- 2.97 seconds then, with lag zero in the middle. The following screenshot shows the spectra and correlogram of a strong noise signal with weak sine wave added. A 0.5 second delay line (using SLs test circuit) was added between the signal generator and channel 1 of the analyser. Channel 2 was directly fed with the test signal (no delay). To activate this correlation display, select View / Windows. Correlogram from the main menu. A correlation test (like the one described above) is contained in the SL configurations folder, CorrTest1.usr. If the spectrum analyser is only connected to one input channel, the correlogram (and the correlation graph) will show the autocorrelation (correlation of the input signal with itself). The displayed lag range can be modified by pulling the scale with the mouse (the same way as with the frequency scale in the other display modes). The output of the correlator is not normalized to the average input amplitude. Instead, the following scaling and sign convention was chosen (quite arbitrarily): A sine wave, with the maximum possible amplitude (just below the clipping point) fed into both analyser inputs, will produce 100 output at the time lag where both signals coincide. If the signal at channel 1 leads the signal at channel 2, the maximum correlation will be at some positive lag (dont ask why..) If the signal at channel 2 leads the signal at channel 1 (aka Ch1 lags Ch2), the maximum correlation will be at some negative lag Due to the FFT windowing, the coefficients at the edges of the window (extreme lags) may be attenuated. This may be compensated in a future version of SL, if required for some application (it can be avoided by using a rectangular FFT window ). At the moment (January 2009), the correlator / correlogram is so rarely used that putting more effort in it doesnt seem justified. The visible frequency scale is located between spectrum graph and waterfall (if both are visible). It is usually horizontal (X-axis) and shows only a part of the processed audio spectrum (which is defined by the FFT settings). You can add or subtract a user-defined offset if you want. You can also split the scale to zoom into two independent ranges. The frequency scale may look like this: The colored rhombic symbols on the frequency scale are markers (they may be simple indicators but also versatile control elements ). The markers can be controlled via interpreter commands in the frequency marker table. which you can activate by double-clicking on a marker. You can move a marker by holding the left mouse button pressed. For example, a frequency marker can be connected to a signal generators frequency, to the local oscillator of the audio frequency converter, to the AFC center frequency of the digimode decoder, etc. Optionally, the main frequency scale can also show the three most important parameters (frequency shift as zero beat marker, lower, and upper edge frequency) of the FFT-based audio filter. Example: To show certain frequencies of interest without using one of the programmable markers, a Radio Station Frequency List can be loaded into Spectrum Lab. Frequencies of radio stations appear as thin coloured lines in the main frequency scale and in the spectrum graph. (VLF spectrum/spectrogram with Radio Station display) Clicking into the frequency scale (on a particular frequency of interest, not on one of the frequency markers) with the right mouse button, opens the frequency scales popup menu: The menu contains some frequently used functions. Most of the entries should speak for themselves, some are explained in the next chapters. Adjusting the visible part of the frequency scale The displayed frequency range can be modified by pulling the visible frequency scale with the mouse (left button pressed). Or right-click into the interesting part of the frequency scale and select Zoom In or Zoom Out in the popup menu. Alternatively you can enter the edge frequencies (Min Max) in the frequency control panel on the left side of the main window: (frequency scale control panel ) More information about the frequency control panel is here. Can be activated from the display settings dialog or from a popup menu which opens when you click the frequency scale with the right mouse button. Use it, for example, if you want to have an audio band overwiew on the left side of the screen and a zoomed display of a certain frequency range on the right side. The separator between both scale sections can be moved with the mouse (not necessarily in the center of the screen ). Note: If the option split frequency scale is set, but only one input channel active for the spectrum analyser, both sections show different frequency ranges of the same signal . If two input channels are active for the spectrum analyser (showing different signals on one screen), the frequency scale will be split into two sections automatically. To modify the frequency range of a frequency scale section, first click into the section on the visible frequency scale. The frequency scale control panel will then show Freq1 or Freq2 instead of Freq, and the edit fields will apply to one section only. Adding or subtracting a user-defineable frequency offset (for the display) On the frequency control panel, you can enter a frequency offset which will be added to the displayed frequency. This does not affect the internal processing, it is just for the optics. If you want to SUBTRACT the displayed frequency from a certain value (for example because you have an LSB receiver tuned to 138kHz), enter the value -138k in this field. After three seconds, the entered value will become effective (the entered value will be normalized), and the frequency scale will be updated with the new settings. (Note: for LSB receivers, you should additionally activate the LSB mirror in the settings menu). No matter if SL is configured for one or two inputs from the soundcard, the main frequency analyser can be switched to dual-channel mode. Both channels can be tapped at different points in the test circuit, for example channel 1 can be connected to the left audio input, and channel 2 to the right audio input. Or, channel 1 may be connected to the input signal (before the DSP chain) and 2 to the output signal (which goes to the D/A converter). The channel selection can be modified in the circuit/component window, which can be opened from the View/Windows menu. If two input channels are active for the spectrum analyser (showing two different signals on one screen), the frequency scale will be split into two sections automatically. For some special weak signal applications, Spectrum Lab offers different ways and stages of averaging. Averaging can be superior to simply increasing the FFT size, if the observed signal is broad (incoherent phase-, frequency - or amplitude modulated, etc). There are various stages of (spectrum-) averaging, which will be explained in some depth later: Internal average at the FFT-calculating stage: This is a simple averaging of powers (or energies), directly after the FFT calculation, using a leaky integrator. This kind of averaging is always possible, even if the waterfall scrolls faster than the time required to collect new data (in the time domain) for a single FFT. It is configured on the FFT panel in the internal average field. This kind of averaging can help to see weak signals in the waterfall display, at the expense of smearing along the time axis. Waterfall line average: If the waterfall scroll interval is longer than the time to aquire data for a new FFT, a larger number of FFTs will be calculated and added, before a new line is added to the waterfall display (and shown in the spectrum graph). This kind of averaging is active when the scroll interval (tscroll) matches the following criterion, and the option optimum waterfall average is selected in the Display Settings: tscroll gt (FFTsize / sampling rate) . The number of FFTs added this way (into a single spectrum, which will then be displayed in the graph and/or waterfall) depends on the waterfall scrolling speed, the audio sampling rate, and the FFT size. The interpreter function water. avrgmax returns the number of FFTs added in each line of the waterfall (you can use this function to calculate the gain from this incoherent averaging, as explained somewhere below). Unlike the first average option (internal average), this kind of averaging does not cause a smeared display, for the expense of a slowly scrolling waterfall. Triggered average. This special kind of averaging only works when the waterfall screen runs in triggered, non-scrolling mode. It can only be used for periodic signals, for example in the low power moon radar experiment, where a large number of VHF pulses were sent to the moon, and the reflections collected over a long time before they became visible on the spectrogram (which was synchronized with the transmit/receive interval). To configure this kind of averaging, open the 3rd() tab of the Spectrum Display options (with the panel Options for Triggered Spectrogram). Set the checkmark for triggered spectrum, and set the trigger control to one SWEEP of the spectrogram (one waterfall screen). Details about this special kind of averaging can be found in the Alpha VLF beacon example . To test the triggered average spectrogram without an off-air signal, load the configuration TrigSpectTest1.usr, which is contained in the installer (subdirectory configurations). Long term average (spectrum). This option was added for the Earth-Venus-Earth experiment at the IUZ Bochum in 2007. The long-term average is basically a second stage of averaging (after the FFT internal average and the Waterfall line average. Later (in 2011), an optional exponential decay was added for the long-term average. The long-term average can be enabled on the first part of the Spectrum Display Settings. The long-term average spectrum display works as follows: All spectra (FFTs) which are displayed on the waterfall are added to the so-called long-term average (with some optional preprocessing, as described in the document about the Earth-Venus-Earth experiment). The long-term average spectrum is displayed only as an additional curve in the Spectrum Graph window (not in the waterfall ). This is typically a red curve, but the colour may be modified through menu Options..Spectrum Display Settings (part 3 ). When active, the long-term average is painted with the fifth pen (Pen 5, which is RED by default), as defined on the Display Colours panel. The total number of FFTs added in the long-term spectrum average can be calculated with this formula (to show it on one of the programmable buttons. as used in the Earth-Venus-Earth configuration): spa. ltacntwater. avrgmax water. avrgcnt , where : spa. ltacnt total number of waterfall lines() added in the long-term average spectrum, water. avrgmax number of FFTs added in each line of the waterfall (waterfall line average), water. avrgcnt number of FFT added in the current (still invisible) waterfall line . The long-term average can be cleared through the popup menu of the spectrum graph. Right-click into the graph, then (in the popup menu) select Spectrum Graph Options. Clear long-term average. In the same popup menu, the curves for the long-term average and the momentary spectrum can be turned on and off. Alternatively, the long-term average can be cleared with the command spa. clearavrg . In the EVE-configurations, one of the programmable buttons is used for this purpose. Since 2008-03, the long-term-average spectrum can also be exported as a textfile. controlled by the interpreter . Since 2011-11, an optional exponential decay can be configured for the long-term average. The decay rate is specified as the half-life interval (auf Deutsch: Halbwertszeit), measured in minutes, on the first panel of the Spectrum Display settings. close to the checkmark which enables the long-term average spectrum in the main spectrum display. Note that the counter of spectra added into the long-term average buffer is also affected by the exponential decay, thus even the counter value (spa. ltacnt ) may be a fractional (non-integer) value, which is unusual for a counter - but thats the way it is. If the half-life interval is nonzero, the counter will asymptotically approach an upper boundary value, which depends on the waterfall scroll rate (i. e. the interval at which new FFTs are calculated), and the half-life time. FFT Smoothing. Doesnt calculate an average from consecutive FFTs, but on neighbouring frequency bins within a single FFT. Together with the other averaging options mentioned above, this may help to reduce the visible noise in the spectrum display if you are looking for very weak signals. Details about FFT(-bin)-smoothing are here. This is a simple second spectrum analyser, not as versatile as the display in the main window. You can use it to display another portion of the spectrum, or analyze another audio source if you have a stereo soundcard (or 2-channel ADC). To open a window the second spectrogram, enter the View/Windows menu of the main window, then select Second Spectrogram. To activate the spectrum analyser for the second window, and select the source, use the Mode menu of the second spectrogram window. Notes: You can also activate the second spectrogram from SpecLabs circuit/component window. where you can also see where the input for this analyser comes from. Click on the small source label to open a list of all available sources. Some interpreter functions like peaka and peakf can operate on the spectrum from the second spectrum analyser also. Last modified: 2013-12-09: Added width and size info in the embedded images, so they will be correctly sized when converting the help system info PDF (doc/SpecLabManual. pdf ).

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