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頻域窗口(第2部分)

作者: 時(shí)間:2017-01-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
在上一篇博文中(http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_3005040.HTM),我介紹了示波器FFT變換中使用的窗口因數(shù),包括為什么需要窗口因數(shù)以及怎樣選擇適當(dāng)?shù)拇翱谝驍?shù)。在這篇博文中,我們將繼續(xù)介紹與示波器FFT功能有關(guān)的要點(diǎn)以及經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生混淆、有些難以理解的話題。

在執(zhí)行FFT時(shí),最大的問題之一是假信號(hào)。在示波器沒有以足夠快的速度對(duì)信號(hào)采樣,但需要準(zhǔn)確地捕獲信號(hào)的高頻成分時(shí),就會(huì)發(fā)生假信號(hào)。然后在執(zhí)行FFT時(shí),其較高頻率會(huì)表現(xiàn)為較低頻率或假信號(hào)。下面是時(shí)域中的假信號(hào)波形實(shí)例。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/201701/337956.htm

在不產(chǎn)生假信號(hào)的情況下可以輸入采樣器(如示波器)中的最大頻率是采樣頻率的1/2。即使信號(hào)的基頻小于示波器采樣率的1/2,仍要注意基頻的諧波,如果是復(fù)雜的波形,那么要注意信號(hào)的高頻成分。這些高頻成分可能會(huì)大于采樣率的1/2,將產(chǎn)生假信號(hào)。在FFT中其表現(xiàn)為折疊到畫面中的頻率。

在假信號(hào)發(fā)生時(shí),可以通過三種方法識(shí)別假信號(hào):

1. 波形中的快速上升沿產(chǎn)生許多高頻諧波。這些諧波的幅度一般會(huì)隨著頻率提高而下降。下圖顯示了這些諧波在奈奎斯特點(diǎn)向回折疊到畫面,可以簡(jiǎn)便地識(shí)別這些諧波。

[圖示內(nèi)容:]

FFT display: FFT顯示畫面

The harmonics reflect back into the display at Nyquist point: 諧波在奈奎斯特點(diǎn)反射回到顯示畫面

The aliases are actually higher frequency components displayed as lower frequencies: 假信號(hào)實(shí)際上是較高頻率成分顯示為較低頻率

2. 識(shí)別假信號(hào)的第二種方式是選擇應(yīng)用FFT的通道,旋轉(zhuǎn)水平標(biāo)度旋鈕,提高采樣率。這將提高奈奎斯特頻率點(diǎn),導(dǎo)致假信號(hào)展開,不再有假信號(hào)。下圖說明了怎樣通過調(diào)節(jié)采樣率展開上例中的信號(hào)。

[圖示內(nèi)容:]

FFT display: FFT顯示畫面

3. 最后,在可能時(shí)調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的頻率。在輸入頻率提高時(shí),沒有假信號(hào)的諧波會(huì)移向屏幕右側(cè),有假信號(hào)的諧波會(huì)移向左側(cè),如下圖所示。

注意,假信號(hào)也可能會(huì)移向右側(cè)。在輸入信號(hào)的基頻提高時(shí),假信號(hào)會(huì)移向屏幕左側(cè)。在它們到達(dá)邊緣時(shí),它們將反射回到顯示畫面,開始再次移向右側(cè)。

還有一個(gè)小竅門:可以使用示波器的帶寬限制濾波器,濾掉(或至少衰減)較高頻率,最大限度地減少假信號(hào)。



關(guān)鍵詞: 頻域窗口示波器FFT變

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