当前位置: 首页 » 技术方案 » 产品应用 » 正文

时域信号重要特征参数解读


  来源: 美国力科TeledyneLeCroy 时间:2022-01-23 编辑:清风
分享到:



特征参数是单个数字,可以表征大量数据的重要特征。它们在描述复杂行为,并将其简化为几个特殊值方面具有强大的功能。这使得了解系统行为并将一个系统与另一个系统进行比较变得容易得多。


了解并知道如何正确使用特征参数是加快洞察力的重要因素。


在这一篇文章中,我们将介绍一些表征时域信号的特征参数。作为示例,我们将使用力科WavePro HD示波器采集到的正弦波信号。



查看示波器测量结果的第一步是“测量环境感知”,这意味着要了解示波器重要性能限制的详细信息,以及这些限制可能会对从信号中准确提取信息产生的影响。至少,要了解示波器电压和时间的分辨率。


WavePro HD示波器的垂直分辨率始终为12位,在满量程为4V且量化等级为4096电平的情况下,垂直分辨率约为每数字电平1mV,这大约是2 V信号中的1 mV的或每数字电平0.05%的分辨率。


由于这个信号的周期为 20 微秒,并且我们希望每个周期至少有 1000 个样本,这样才有足够的时间分辨率。对于一般的应用,这是一个很好的准则。除非我有非常令人信服的理由,例如,如果想看到一个非常快的瞬变,或者想测量的上升时间非常短,那么每个周期 1000 个样本是一个很好的测量目标。而且,WaveProHD 具有高达5Gpts的深存储器,长时间采集绝不是问题。


要测量这个正弦波,需要示波器至少有 1000 个样本/20 微秒 = 50 MS/s的采样率。这是用于此测量的最小采样率。虽然,WavePro HD 示波器提供的采样率远高于这个。


我利用示波器的长存储深度,实际上每次采集了 5 毫秒的数据,这是 50 MS/s x0.005 s = 250k 个样本的样本总数。这在计算每个周期的特征参数时提供了更好的统计数据。我们平均的周期越多,统计数据就越好。


当我们进行长时间的采集时,我们在前面的屏幕上看不到任何有用的东西,如下图所示:



为了平衡利弊,我对深存储采集的数据进行了测量,进行了所有特征参数的计算,然后缩小此窗口以更清楚地查看各个周期,亮黄色区域是放大的部分。


一旦采集到数据,我们就可以利用示波器内置的计算参数对多个周期的波形以高的电压和时间分辨率自动提取波形的所有重要特征参数。


我们使用了一个简单的、低成本的函数发生器作为信号源。



重复时域信号的七个最重要的特征参数是:


频率:这是信号每秒重复的次数。


周期:这是信号重复的时间间隔,周期=1/频率。


幅度:对于理想的正弦波,这是信号相对于其平均值的最大绝对值。但是它仅对于对称的周期信号有意义,更常用的特征参数是峰峰值。


峰峰值:整个周期的(最大值 - 最小值),对于正弦波,它是2倍的信号幅度。该术语比仅用于正弦波的幅度更通用。


平均值 定义为:



它是对一段时间内波形偏置或中心值的度量,在示例中,这个特征参数是在 5 毫秒的采集数据中计算的。只要采集的数据中包含多个周期,丢失一小部分周期的影响就是很小的。只要在多个重复周期内计算平均值,平均值就与我们平均的时间量无关。


均方根:是波形平方平均值的平方根。正如平均值是电压本身的平均值一样,均方根是波形平方的平均值,然后取平方根,它的单位是电压单。


这一点非常重要,因为信号产生的功率(如果要通过电阻器)与均方根的平方有关,均方根值是关于功耗的重要特征参数。它被定义为:



关键词:时域信号 参数解读 示波器    浏览量:6253

声明:凡本网注明"来源:仪商网"的所有作品,版权均属于仪商网,未经本网授权不得转载、摘编使用。
经本网授权使用,并注明"来源:仪商网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源的作品,归原版权所有人所有。目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如有作品的内容、版权以及其它问题的,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
本网转载自其它媒体或授权刊载,如有作品内容、版权以及其它问题的,请联系我们。相关合作、投稿、转载授权等事宜,请联系本网。
QQ:2268148259、3050252122。


让制造业不缺测试测量工程师

最新发布
行业动态
技术方案
国际资讯
仪商专题
按分类浏览
Copyright © 2006- 861718.com All rights reserved 版权所有 © 星球国际资讯集团 广州德禄讯信息科技有限公司
本站转载或引用文章涉及版权问题请与我们联系。电话:020-34224268 传真: 020-34113782

粤公网安备 44010502000033号

粤ICP备16022018号-4