寬帶時域采集系統(tǒng)技術(shù)研究.pdf

1、隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)時鐘頻率成倍提高，信號時序裕度急劇減小，瞬變信號和異常問題變得突出；信號帶寬增長極為迅速。信號的復雜化給以數(shù)字示波器為代表的時域測量儀器提出了新的挑戰(zhàn)，具有足夠高的信號實時捕獲性能以及寬帶采樣能力，成為了寬帶時域采集系統(tǒng)的兩大發(fā)展方向。
　　 然而，由于受到器件以及生產(chǎn)工藝等方面因素的限制，如何在現(xiàn)有硬件條件下最大限度提高信號實時捕獲能力和盡可能不失真地提高實時采樣率，是寬帶時域采集系統(tǒng)研究領(lǐng)域中

2、面臨的重大難題。本文結(jié)合攻讀博士學位期間承擔的縱向電子儀器研究任務(wù)和橫向合作項目，著眼于數(shù)字三維示波器、寬帶并行采樣數(shù)字存儲示波器等高性能測試儀器的技術(shù)實現(xiàn)，主要從如下幾個方面展開了深入的研究：
　　 1.提高信號實時捕獲能力的方法--數(shù)字三維波形映射技術(shù)。建立了數(shù)字三維映射的基本模型，深入分析了影響數(shù)字三維映射效率的各項因素，并由此得出改進的映射器陣列模型，分別提出了與各種數(shù)學模型相對應的示波器波形捕獲率的計算公式。針對兩種不

3、同的映射模型，以雙通道1GSPS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為平臺設(shè)計并實現(xiàn)了相應的數(shù)字三維示波器波形映射系統(tǒng)。
　　 2.數(shù)字三維示波器波形捕獲率測試方法。研究了數(shù)字三維示波器波形捕獲率與“死區(qū)時間”的關(guān)系，討論了一種通過外特性對示波器波形捕獲率進行測試計量的方法。通過該方法，用戶或第三方能夠完成實測任意一臺示波器，精確得出該示波器的實際波形捕獲率。同時，分別用該方法以及研究點1中討論的波形捕獲率計算公式對設(shè)計實現(xiàn)的數(shù)字三維示波器進行測試計量

4、，對映射模型和映射效率計算公式進行驗證。
　　 3.并行采樣系統(tǒng)幅度誤差校正方法。討論了時間交替并行采樣系統(tǒng)中通道失配誤差的產(chǎn)生原因，從采集模型角度出發(fā)，研究了一種可對幅度失配誤差進行綜合估計與校正的方法，通過一次校正，即可同時解決偏置和增益誤差的問題。
　　 4.非均勻信號重構(gòu)。分析了時間交替并行采樣系統(tǒng)中時間失配誤差對信號所引入的非均勻問題，給出了非均勻條件下自適應重構(gòu)的可行方案，避免了原有信號重構(gòu)方法所導致的帶寬損