示波器通過計算平均值提高測量分辨率
2014/1/15 9:40:52
在某些功率測量應(yīng)用中，常常需要測量大動態(tài)范圍的值，同時還需要細(xì)致地調(diào)整分辨率，以測量參數(shù)的微小變化。除了使用高分辨率數(shù)字轉(zhuǎn)換器之外，也可以使用其他采集方法來降低隨機(jī)噪聲，增加測量的有效動態(tài)范圍。例如求平均值和高分辨率采集。
求平均值要求測量的是重復(fù)信號。該算法對跨越多次采集的各時間段內(nèi)的點(diǎn)求平均值。這樣可以降低隨機(jī)噪聲，提供更卓越的垂直分辨率。
垂直分辨率每增加一位，需要計算多少平均值？答案是每計算4個樣本平均值，便可將垂直分辨率增加1位。原理如下：
增加的位數(shù)= 0.5 log2 N，N = 計算平均值的樣本數(shù)。例如，對16個樣本求平均值，垂直分辨率將增加：位數(shù)= 0.5 log2 16 = 2.因此，有效的垂直分辨率為8 + 2 = 10 位。
這種算法在垂直分辨率為12位時效果最好，因為再繼續(xù)增加下去，其他因數(shù)（例如示波器的垂直增益或偏置精度）將起到?jīng)Q定性作用。平均模式的優(yōu)點(diǎn)是，它對示波器的實(shí)時帶寬沒有任何限制。缺點(diǎn)是它要求使用重復(fù)性信號，并會降低波形更新速率。
求平均值要求測量的是重復(fù)信號。該算法對跨越多次采集的各時間段內(nèi)的點(diǎn)求平均值。這樣可以降低隨機(jī)噪聲，提供更卓越的垂直分辨率。
垂直分辨率每增加一位，需要計算多少平均值？答案是每計算4個樣本平均值，便可將垂直分辨率增加1位。原理如下：
增加的位數(shù)= 0.5 log2 N，N = 計算平均值的樣本數(shù)。例如，對16個樣本求平均值，垂直分辨率將增加：位數(shù)= 0.5 log2 16 = 2.因此，有效的垂直分辨率為8 + 2 = 10 位。
這種算法在垂直分辨率為12位時效果最好，因為再繼續(xù)增加下去，其他因數(shù)（例如示波器的垂直增益或偏置精度）將起到?jīng)Q定性作用。平均模式的優(yōu)點(diǎn)是，它對示波器的實(shí)時帶寬沒有任何限制。缺點(diǎn)是它要求使用重復(fù)性信號，并會降低波形更新速率。
