新聞中心

EEPW首頁 > 測試測量 > 設(shè)計應(yīng)用 > 示波器波形參數(shù)測量和FFT分析

示波器波形參數(shù)測量和FFT分析

作者: 時間:2017-01-05 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


由于示波器選擇有限的點數(shù)進行FFT運算,而FFT在原理上是盡可能采用有限長度時間記錄來近似傅式變換對整個時間的積分。在隨時間不斷重復(fù)波形時,某些波形的形狀和相位可能會引入瞬變現(xiàn)象,如圖8所示。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201701/336243.htm





圖8 FFT運算導(dǎo)致的頻譜泄流



解決這個問題的辦法是加窗處理。示波器常用的窗口函數(shù)是:漢寧窗口,平頂窗口,均勻窗口/矩形窗口。
漢寧(Hanning)窗口也叫Hann窗口,是數(shù)字信號處理中最普通的窗口之一。漢寧窗口的形狀如圖9所示。



圖9.1 原始波形

圖9.2 漢寧窗口

圖9.3 加窗之后的時域波形

圖9.4 加窗之后的頻譜


漢寧窗口引入的最大幅度誤差為1.5dB(16%),這在某些應(yīng)用中可能過大。窗口的形狀總是要在幅度精度與頻率分辨力之間進行折中。與其他窗口相比,漢寧窗口有良好的頻率分辨力,但幅度精度則稍微偏低一些。
如果需要較高的幅度精度,可以使用平頂窗口,其最大幅度誤差為0.1dB(1%),但是頻率分辨力較低。圖10是平頂窗口的形狀和正弦波加窗后的頻譜。



圖10.1 平頂窗口

圖10.2 加窗之后的頻譜


均勻窗口/矩形窗口實際上不是真正意義上的窗口,它對所有取樣都維持不變。盡管均勻窗口/矩形窗口有可能出現(xiàn)嚴重泄露問題,但是在某些情況下,時間記錄中的波形在記錄的兩端的值相同,因而消除了由FFT引入的瞬變現(xiàn)象。這樣的波形稱為自開窗口。像偽隨機噪聲、正弦波群、脈沖和衰減的正弦波這樣一些波形,全都可能是自開窗口。



上一頁 1 2 下一頁

關(guān)鍵詞: 示波器波形參數(shù)測量FFT分

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉