頻域窗口(第2部分)
在執(zhí)行FFT時,最大的問題之一是假信號。在示波器沒有以足夠快的速度對信號采樣,但需要準確地捕獲信號的高頻成分時,就會發(fā)生假信號。然后在執(zhí)行FFT時,其較高頻率會表現(xiàn)為較低頻率或假信號。下面是時域中的假信號波形實例。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/201701/337956.htm在不產(chǎn)生假信號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,如果是復雜的波形,那么要注意信號的高頻成分。這些高頻成分可能會大于采樣率的1/2,將產(chǎn)生假信號。在FFT中其表現(xiàn)為折疊到畫面中的頻率。
在假信號發(fā)生時,可以通過三種方法識別假信號:
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隨著頻率提高而下降。下圖顯示了這些諧波在奈奎斯特點向回折疊到畫面,可以簡便地識別這些諧波。
[圖示內(nèi)容:]
FFT display: FFT顯示畫面
The harmonics reflect back into the display at Nyquist point: 諧波在奈奎斯特點反射回到顯示畫面
The aliases are actually higher frequency components displayed as lower frequencies: 假信號實際上是較高頻率成分顯示為較低頻率
2. 識別假信號的第二種方式是選擇應用FFT的通道,旋轉(zhuǎn)水平標度旋鈕,提高采樣率。這將提高奈奎斯特頻率點,導致假信號展開,不再有假信號。下圖說明了怎樣通過調(diào)節(jié)采樣率展開上例中的信號。
[圖示內(nèi)容:]
FFT display: FFT顯示畫面
3. 最后,在可能時調(diào)節(jié)輸入信號的頻率。在輸入頻率提高時,沒有假信號的諧波會移向屏幕右側(cè),有假信號的諧波會移向左側(cè),如下圖所示。
注意,假信號也可能會移向右側(cè)。在輸入信號的基頻提高時,假信號會移向屏幕左側(cè)。在它們到達邊緣時,它們將反射回到顯示畫面,開始再次移向右側(cè)。
還有一個小竅門: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。
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