在示波器上使用DSP滤波技术的优点和缺点

2012-03-23 17:01:25来源: eefocus

当前所有高速实时数字示波器都采用了各种形式的数字信号处理技术(DSP)。某些工程师担心使用软件对采集来的数据波形滤波可能会与实际的信号有出入。但是,示波器捕获的原始波形未必表示的是实际输入信号,示波器捕获的“原始”波形数据中包括了失真的结果,这是由示波器的前端硬件滤波器造成的。在理想情况下,实时示波器拥有无限快的采样速率、完美的平坦频响、线性相位响应、没有底噪声及带宽高。但在实际环境中,示波器具有硬件限制,这种限制产生了误差。DSP滤波技术最终可以在一定程度上校正硬件导致的误差,改善测量精度,增强显示质量。

当前性能较高的实时示波器中常用的DSP滤波技术有以下五种:


每种滤波器特点都可以在用有限脉冲响应

用于波形重建的DSP滤波技术

波形重建滤波用来在两个实际数据采样点之间“插入”数学运算点。插入的数据点可提高较快时基下的波形测量精度和使波形更接近真实。等效/重复采样,也是一种透过插入点的方法实现的波形重建技术,但它的应用场合有限,仅对严格重复的波形有效;对信号实时变化的应用场合,不能使用等效采样。必须在一次采集完成一个完整的波形捕获,因此只能选择软件的方法重建波形。




图1:线性内差 与 正弦内差

最简单的波形重建,采用线性插补滤波器。尽管这类滤波器将改善测量分辨率、精度和显示质量,但更精确的内插技术是sin(x)/x 波形内差滤波技术,这是一种对称滤波器。图1是使用线性内差 (顶部的蓝色曲线)和sin(x)/x 内差 (底部的黄色曲线)的3GHz正弦波实例。通过线性内差,我们可以清楚地看到这一使用20 G 样点每秒采样的示波器,得到的样点间隔为50 ps。

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关键字:DSP滤波  示波器

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0323/article_4876.html
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