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在示波器上使用DSP滤波技术的探讨 | |||||
收集整理:佚名 来源:本站整理 时间:2009-01-10 22:37:26 点击数:[] ![]() |
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,6 GHz示波器会产生70 ps左右的测量结果(10% - 90%), 250%的测量误差。尽管软件滤波产生的下冲和过冲可能会扰乱视觉,但与硬件导致的过冲及经常被忽视的边沿速率测量误差相比,这些现象只是很小的误差来源。 ![]() 图3: 幅度平坦滤波器响应 图3中的蓝色曲线(底部)显示了使用幅度平坦滤波技术时54855A校正后的幅度频响。通过这种DSP/软件滤波器,在接近6 GHz带宽前,示波器的校正频响偏差一般会低于+/- 0.5dB,该FIR滤波器是始终存在的,不可已被去掉,示波器在以最大取样速率取样时,它一直在起作用,以校正硬件滤波误差。软件滤波器和硬件滤波器相结合,测量精度要高于单纯硬件滤波器产生的测量精度。 相位校正滤波技术 ![]() 图4: 同相谐波 高速数字信号由多个频率成分组成,包括基波和谐波。在理想情况下,数字信号的基波和谐波是严格同相的,各频率成分之间没有相差或时延,如图4所示。遗憾的是,示波器的硬件在高速信号的高阶成分中引入了相移,只能通过大幅提高仪器模拟带宽或使用相位校正DSP滤波技术来消除这种影响。图5显示了五次谐波(绿色曲线)相对基波和三次谐波有时延的实例。结果是在示波器显示屏上出现失真的波形显示。如果没有相位校正技术,这种失真通常会在波形显示中表现为过高的过冲,同时边沿速率会下降。高速数字设计人员通常会忽视失真的过冲成分,认为测得的过冲实际上出现在测得的输入信号上。但事实可能并非如此,实际可能是硬件能力不够而导致的测量误差。 ![]() 图5: 延迟的第5个谐波 图6中的红色曲线显示了54855A硬件在较高输入频率上导致的典型频率相关相位误差。本图中的蓝色曲线显示了使用相位校正DSP/软件滤波技术得到的校正后的相位响应。可以看出,这个软件滤波器把相位误差校正到远远超过仪器的带宽指标。 ![]() 图6: 校正的和没有校正的相位响应 图7是对基于高阶最大平坦响应的6GHz硬件系统,使用相位校正和没有使用相位时校正的快速边沿信号的仿真图。在相位校正波形(左边/红色曲线)中可以注意到波形上存在下冲和过冲,而这些下冲和过冲实际上并不存在,该测量结果表明被测信号超过示波器–3dB带宽频点,而且该示波器采用了线性相位系统响 Tags: |
提供人:佚名 | |
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