异常信号的捕获与分析

2016-10-13 09:04:45来源: elecfans
  摘要:异常信号隐蔽性高,分析难度大,使得无数工程师都败倒在她的石榴裙下,但因其在信号的分析与调试过程中影响很大,工程师们不得不屡败屡战,一路坎坷前行。本文将结合实例进行分析,分享了一种新颖而实用的异常信号捕获方法,也许会让你耳目一新。

  

  一、找出异常信号

  Step1:观察异常

  如何知道是否存在异常信号?

  耳听为虚,眼见为实,ZDS2000系列示波器提供了一种最简单、有效的方式——无限余辉,可以让捕获到的信号一直停留在显示上,再配上ZDS2000系列示波器特有的330K“波形刷新率”,在高波形刷新率的条件下,让所有的异常信号无处可逃。

  

  图1 异常信号的影子

  一般来说,异常信号概率较低,不同于正常信号,所以图1中浅灰波形(低概率)很有可能就是我们要找的异常信号,但可惜的是,虽然看到了异常,但却还不能查看其细节及做进一步分析,因为还欠缺将异常数据保存下来。

  Step2:条件捕获

  通过Step1,可以大概了解到异常信号的特性,将其特有的条件视为触发条件,利用触发可快速的捕获异常信号。ZDS2000系列示波器免费标配了多种 “触发类型”,其中包括11种基础触发,21种协议触发。另外,用户还可根据波形的形状特性,使用“模板触发”,让触发更加随心所欲。

  

  图2 使用脉宽特征触发捕获异常

  

  图3 使用模板触碰捕获异常

  Step3:手动捕获

  很多时候,异常是没有任何规律的,面对它,即使再强大的触发也会感到无力。“手动捕获”可捕获大量的数据,并将数据保存,将异常信号收入囊中。具体做法:

  将一段时间内的波形全部保存下来,如果有发生异常,那它将会在保存的数据中,ZDS2000系列示波器标配了最大250Mpt存储深度,可在1MHz的采样率下,保存250秒的数据。

  二、精确定位异常

  捕获到异常信号就完事了么?不,那仅仅是作为对其进行分析的基础,接下来我们需要进一步了解异常信号的细节、特性,最后从本质上分析异常信号产生的原因,这才是我们真正需要做的事情。

  1、测量

  仅仅通过波形的直观表现来分析异常信号远远不够,只有将波形各项指标精确量化,才能看透波形异常的本质。ZDS2000系列示波器标配的51种“真正意义”的参数测量,会把屏幕上捕获的所有波形进行统计分析,得出每一项的当前值、最大值、最小值、平均值、标准差、统计次数,用户通过观察最大值和最小值可快速了解波形中可能存在的异常,通过观察平均值、标准差可快速评估信号特性。

  

  图 4参数测量查找异常信号

  2、搜索

  在调试异常信号时,我们通常需要明确,异常出现的频率是多少,是不是周期性出现的呢?为了弄清楚这些问题,一般需要长时间记录波形,然后基于这样一个庞大的数据库去定位和分析异常。ZDS2000系列示波器标配的“搜索功能”,可以在海量的数据中快速定位出感兴趣的信号,并自动做出标记,用户通过观察标记可快速了解异常的位置、频率、周期等特性。

  

  图5 搜索异常大脉冲

  

  图6 搜索异常小脉冲

  3、FFT

  异常通常伴随着干扰信号,通过ZDS2000系列示波器标配的4M点“FFT运算”,从时域范围转换到频域范围进行分析。在1GHz的采样率下,FFT的分辨率能精确到250Hz,用户通过分析各个频率的功率、有效值、相位等特性,可快速准确地分析异常信号以及异常信号的来源。

  ZDS2000示波器提供了触发、测量、搜索、FFT等多种强大功能,但异常信号的不确定性非常大,实际应用中,还是应视具体情况,灵活组合运用,才能最大程度的提高工作效率。

关键字:异常信号  捕获与分析

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016101317709.html
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