泰克最新推出的MDO4000系列混合域分析儀(圖1-1)，是一款具有創新意義的分析儀，自它誕生之日起，已經獲得國內外十多個最佳創新獎項(圖1-2)。MDO4000之所以獲得巨大的成功，根源在于它推出了創新的概念－跨域分析，利用跨域分析，可以發現傳統手段無法發現的嵌入式射頻系統以及數字射頻系統的疑難雜癥。

 MDO4000 系列混合域分析儀究竟是什么？我們可以將其基本功能總結如下：
- 四通道500MHz/1GHz 帶寬數字熒光示波器
- 16 通道邏輯分析儀
- 多種總線協議分析儀
- 3GHz/6GHz 頻譜分析儀
- 大于等于1GHz 帶寬的調制域分析儀

五合一系統，是MDO4000 系列混合域分析儀的特色之一，但MDO4000 絕不是以上羅列的五種測試工具的簡單組合，這五種功能工作在同一時鐘、同一觸發機制下，使得MDO4000 具有創新的時域、頻域、調制域時間相關的跨域分析功能。為此，我們將MDO4000 系列混合域分析儀的特色可以總結如下：

- 時域、頻域、調制域時間相關的跨域分析
- 高性能寬帶調制域分析
- 緊湊的五合一測試系統

MDO4000 系列混合域分析儀的以上特色，針對不同的應用可以解決不同的問題，本應用文章為《MDO4000 系列混合域分析儀應用之一--跨域分析發現當代數字射頻系統疑難雜癥的創新手段》，重點闡述MDO4000的第一個、也是最具創新意義的特色及其應用。其它兩個特色將在《MDO4000 系列混合域分析儀應用之二、之三》中進一步闡述，有興趣的讀者可以進一步參閱。

跨域分析簡介

時間相關的跨域分析是MDO4000 最具創新的特色，那么什么是跨域分析？要理解這一問題，我們先對信號分析做簡要的總結。

1、信號分析概述

從信號分析的理論可知，任何信號都可以從時域與頻域兩方面進行分析，連接時域與頻域的紐帶是傅里葉變換，圖2-1-1就是這種關系的示意圖。那么為什么要從時域和頻域兩方面對信號進行分析？從圖2-1-2 可以看出，我們關心的信號的某些參數，如：周期，上升、下降沿等用示波器很容易測試，而示波器是時域分析的典型測試儀器。另一些參數，如：信號帶寬、諧波等用示波器很難測試，但用頻譜儀可以輕松測出，而頻譜儀是典型的頻域測試工具。由此可知，與時間相關的信號參數，需要在時域進行分析，與頻率相關的信號參數，需要在頻域進行分析。

有了時域與頻域分析，能否分析出某個信號的全部參數？并不盡然！我們今天遇到的信號，極少是簡單的基帶信號，通常都是帶有一定調制的射頻信號。對簡單的模擬調制信號如調幅、調頻、調相以及相應的ASK、FSK 等簡單的數字調制信號，用示波器(2-1-3)或頻譜儀(圖2-1-4)可以分析其與調制有關的參數。但當今我們所遇到的射頻信號，往往是復雜的數字調制信號，如GSM、CDMA、3G、4G 信號，或頻率、幅度、相位在寬頻帶內快速變化的信號，如跳頻信號、雷達信號、超寬帶通信信號等，還有許多近場通信(NFC)信號，如RFID、ZigBee 等。對這些信號，僅從時域和頻域上進行分析是遠遠不夠的，必須在調制域進行分析，才能得到信號的全貌。

簡單信號的調制域分析可以通過射頻信號的幅度、頻率或相位隨時間變化的曲線進行分析(圖2-1-5)，而復雜的數字調制信號的調制域分析又稱矢量信號分析，這種分析利用I、Q 星座圖，對復雜數字調制信號的調制域參數進行測試。圖2-1-6與圖2-1-7為兩種不同的矢量信號分析儀的測試截圖，圖2-1-6示意出帶有線性調頻的雷達信號分析，圖2-1-7示意出GSM信號的矢量分析，二者界面不同，但都能完成同類工作。此外，矢量信號分析可以通過軟件完成，即矢量信號分析儀的界面都可以脫機運行，因此用示波器或頻譜儀對信號進行采集，然后用矢量信號分析軟件進行分析，是一種低成本、行之有效的方法。MDO4000具有采集矢量信號的功能，有關MDO4000 及矢量信號分析軟件進行矢量信號分析的應用，請參閱《MDO4000 系列混合域分析儀應用之二》。

2、射頻信號多域分析

圖2-1-6、圖2-1-7，在顯示復雜數字調制射頻信號的矢量分析的同時，還顯示了被測射頻信號的頻譜，這是矢量信號分析儀(或軟件)的基本功能，同樣，某些頻譜儀也帶有矢量信號分析功能。由此可知，矢量信號分析可以對輸入的射頻信號進行頻域和調制域的多個參數進行全面分析，這些不同的參數用多個窗口顯示。多數情況下，這些參數之間在時間軸上并不相關，只有實時頻譜分析儀才具有時間相關的特性。但是，有一點十分重要，那就是無論是頻譜儀或矢量信號分析儀，還是實時頻譜分析儀，它們都僅有一個射頻輸入端口，無論開多少個窗口，分析多少個參數，它們僅能分析射頻信號自身在頻域和調制域的特性。

3、混合信號時域分析

隨著嵌入式系統的飛速發展，誕生了一種混合信號示波器，它可以將模擬信號、數字邏輯信號以及總線協議的時域特性直觀地顯示出來，我們稱這些信號為混合信號?；旌闲盘柺静ㄆ鞲魍ǖ朗仟毩⒌?，因此被分析的混合信號是不同的信號，也就是說，我們用示波器進行時域分析時，分析的是不同信號間的時序關系。之所以要對這些不同的信號進行時序分析，是因為這些信號之間具有關聯性，比如輸入輸出關系，控制與響應關系，電壓、電流關系等等。通過對這些具有因果關系的信號的時域分析，我們可以對系統的整體性能進行判定。