示波器用于波形重建的DSP濾波技術_泰克代理商

最簡單的波形重建,采用線性插補濾波器。盡管這類濾波器將改善測量分辨率、精度和顯示質量,但更精確的內插技術是sin(x)/x 波形內差濾波技術,這是一種對稱濾波器。

  過去,帶寬較低的示波器一般具有高斯類型的滾降特點,2中的綠色曲線(底部)所示。果您使用這種高斯類型的低速滾降濾波器處理速度非??斓男盘?,由于高于–3dB帶寬的信號很多,超過Nyquist頻率之上的頻率成分(在本中用陰影區域表示)會出現混疊現象。果被測對象基波頻率接近或超過Nyquist頻率,混疊會使得顯示的周期性波形看上去會像沒有觸發一樣,波形的測量誤差會呈幾何級數增長。在輸入信號的基波頻率低于Nyquist頻率,但信號諧波高于Nyquist頻率時,您可能會在示波器顯示屏上看到邊沿“搖擺”的波形。為此,安捷倫在傳統上一直把具有高斯滾降特點、帶寬較低的實時示波器的帶寬限定為取樣速率的?,也就是Nyquist頻率的? ,目的是濾除高于Nyquist的諧波成分。

  對某些帶寬在2 GHz - 6 GHz之間的帶寬較高的實時示波器,硬件滾降特點開始接近理論磚墻濾波器。在大多數示波器測量中,這是一種希望實現的特點。這類硬件濾波器稱為高階最大平坦濾波器,通過這類硬件濾波器,大多數帶內頻率以最小衰減傳送,而大多數帶外頻率則被明顯衰減。在高階最大平坦響應時,示波器帶寬開始接近Nyquist極限。安捷倫建議對具有高階最大平坦響應的示波器,示波器帶寬應限定在不大于取樣速率的0.4倍。換句話說,為保證使用sin(x)/x濾波的波形重建技術的有效性和精確性,以20 GSa/s速率取樣的示波器的帶寬不得超過8 GHz。

 

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2019年04月11日

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