数字示波器实时采样方法技术

本发明专利技术涉及一种数字示波器实时采样方法，包括：测量信号的触发点与第一模数转换器采样时钟的起始采样时刻的偏差Δｔ；判断Δｔ与１／（ｆ＊Ｎ）的大小关系，其中ｆ为采样时钟的频率，Ｎ为模数转换器的个数；当Δｔ小于１／（ｆ＊Ｎ）时，数据的排列方式为第一模数转换器的数据、第二模数转换器的数据、……第Ｎ模数转换器的数据、第一模数转换器的数据、第二模数转换器的数据、……；当（ｎ－１）／（ｆ＊Ｎ）＜Δｔ＜ｎ／（ｆ＊Ｎ）时，数据的排列方式为第ｎ模数转换器的数据、第ｎ＋１模数转换器的数据、……第Ｎ模数转换器的数据、第一模数转换器的数据、第二模数转换器的数据、……，其中１≤ｎ≤Ｎ。所述数字示波器实时采样方法的数据排列顺序是从信号触发后的第一个采样时刻开始，从而提高了触发水平精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
现有的数字示波器在实时采样方式下，触发点与第 一才莫数转换器起始采样 时刻之间存在一个偏差，当偏差很大时，会降低数字示波器的触发水平精度。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对传统数字示波器的触发水平精度不高的问题，提供 一种能提高触发水平精度的。一种，包括测量信号的触发点与第一才莫数转换 器采样时钟的起始采样时刻的偏差At;判断厶t与1/(，N)的大小关系，其中f 为采样时钟的频率，N为模数转换器的个数；当At小于1/(，N)时，数据的排列 方式为第一模数转换器的数据、第二模数转换器的数据、……第N才莫数转换器 的数据、第一模数转换器的数据、第二模数转换器的数据、……；当(n-l)/("N)〈 AKn/(，N)时，数据的排列方式为第n模数转换器的数据、第n+l模数转换器的 数据、……第N模数转换器的数据、第一模数转换器的数据、笫二模数转换器 的数据、 ，其中l<n<N。优选的，所述测量信号的触发点与第一模数转换器采样时钟的起始采样时 刻的偏差A t是通过计数器实现。优选的，所述N等于2。上述的数据排列顺序是从信号触发后的第 一个釆 样时刻开始，从而提高了触发水平精度。附图说明图l是数字示波器实时采样方式的原理图。图2是触发点与第一模数转换器起始采样时刻的偏差小于半个采样周期的 示意图。图3是触发点与第一模数转换器起始采样时刻的偏差大于半个采样周期的 示意图。具体实施例方式数字示波器主要有数据采集和数据处理显示两部分组成。数据采集部分用 来采集并存储要观察的波形数据，数据处理显示部分用来对波形数据进行相关 的处理后并显示出来。数据采集部分是数字存储示波器的核心部分，也是它与模拟示波器的重要 区别所在，它完成由模拟信号到数字信号的转换。现有的数字示波器中，尽管 有许多不同的采样技术，但主要采用两种基本的采样方式实时采样方式和等 效釆样方式。每一种采样方式对于测量对象的不同都有各自的优势在测量高 频信号时，数字示波器可能不能在一次扫描中收集足够的样值，采用等效采样 方式可以精确地捕获这些信号；对于频率范围在数字示波器最大采样速率一半 以下的信号，实时采样方式是理想的方式，此时，通过一次"扫描"波形，数 字示波器就能获得足够多的点重构精确的图象。现有的数字示波器在实时采样方式下，是通过多个模数转换器(例如两个 模数转换器)采用数据拼接方式进行采样，采样原理如图1所示。图1示意的 是两个模数转换器的情况。将第二模数转换器通道输出数据错位半个周期，即 两个采样时钟偏差180度，数据拼接方式可以使两个通道的数据在同一时钟的 上升沿有效；如果提供同一时钟，第二模数转换器通道的数据就和第一模数转 换器通道的数据的相位相差180度。图1中S0、 Sl、 S2……是第一模数转换器 采样到的波形点，SO' 、 Sr 、 S2'……是第二模数转换器采样到的波形点。 在波形重构时，按SO、 SO' 、 Sl、 Sr 、S2、 S2' 顺序排列重现。在信号触发之后，在采样时钟的上升沿或下降沿开始对信号进行采样，通过一次"扫描，，波形可以获得快速、单脉冲和瞬态信号(信号频率范围在示波器最大釆样 速率一半以下)的足够多的点以重构波形。通过这种方法可以获取足够多点来 重构波形的精确图像。图2是触发点与第一模数转换器起始釆样时刻的偏差小于半个采样周期时 的情况。图3是触发点与第一模数转换器起始釆样时刻的偏差大于半个采样周 期时的情况。在图2和图3中，触发点用A表示。现有的数字示波器，针对这 两种情况都是以第一模数转换器的起始采样时刻作为第一个起始采样时刻。也 就是说，对于两个模数转换器采用数据拼接方式进行采样时，不管触发点A与起始采样时刻的偏差情况怎样，数据的排列方式都是以so、 so' 、 si、 sr 、S2、 S2'……顺序排列，即先第一模数转换器的数据后第二模数转换器的数 据。现有的数字示波器采用的这种实时采样技术，在触发点A与起始采样时刻 偏差比较小的情况确实可以在不影响触发水平精度的情况下重构波形的精确图 像。但当触发点A与起始采样时刻偏差比较大时，就会大大降低了数字示波器 的触发水平精度。对于触发点A与第一模数转换器采样时钟的起始采样时刻的偏差大于半个 采样周期时的情况，通过计数器测出信号的触发点A与第一模数转换器采样时 钟的起始采样时刻的偏差At (计数器相当于一个时钟计时器，可以用来测出A t)，然后通过判断厶t与半个采样时钟周期的大小，当At小于半个采样时钟周 期时，数据的排列方式为SO、 SO' 、 Sl、 SI' 、 S2、 S2' 即先第一模数转换器的数据后第二模数转换器的数据；当At大于半个采样时钟周期时，数据的 排列方式为S0' 、 Sl、 Sl' 、 S2、 S2'……即先第二模数转换器的数据后第一 模数转换器的数据，这样就缩小了信号的触发点A与采样时钟的第一个起始采 样时刻的偏差。两个模数转换器的数据拼接方式进行釆样的情况可以通过这种 方式来使得数据的排列从信号触发后第一个采样时刻开始，从而提高触发水平 精度。当模数转换器的个数为N个时，任意相邻的两个模数转换器的相位差为360° /N,采样时钟的频率为f。数据拼接方式可以使N个通道的数据在同一时 钟的上升沿有效；如果提供同一时钟，第n个模数转换器通道的数据和第一模 数转换器通道的数据的相位相差n*360° ,/N。通过计数器测出信号的触发点与 第一模数转换器采样时钟的起始采样时刻的偏差At，判断At与1/(f^N)的大小 关系，当At小于1/(PN)时，数据的排列方式为第一模数转换器的数据、第二模 数转换器的数据、……第N模数转换器的数据、第一才莫数转换器的数据、第二 模数转换器的^t据、……；当(n-l)/(PN)〈AKn/(PN)时，数据的排列方式为第n 模数转换器的数据、第n+l模数转换器的数据、 第N模数转换器的数据、第一模数转换器的数据、第二模数转换器的数据、 ，其中l《n<N。即数据排列从信号触发后的第 一个采样时刻开始，从而提高触发水平精度。由上述说明可知，当采用N个模数转换器采样时，就可以使得数字示波器 的触发水平精度提高N倍。以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详 细，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本 领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变 形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。因此，本专利技术专利的保护范围应以 所附权利要求为准。权利要求1、一种，其特征在于包括测量信号的触发点与第一模数转换器采样时钟的起始采样时刻的偏差Δt；判断Δt与1/(f*N)的大小关系，其中f为采样时钟的频率，N为模数转换器的个数；当Δt小于1/(f*N)时，数据的排列方式为第一模数转换器的数据、第二模数转换器的数据、……第N模数转换器的数据、第一模数转换器的数据、第二模数转换器的数据、……；当(n-1)/(f*N)＜Δt＜n/(f*N)时，数据的排列方式为第n模数转换器的数据、第n+1模数转换器的数据、……第N模数转换器的数据、第一模数转换器的数据、第二模数转换器的数据、……，其中1≤n≤N。2、 根据权本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字示波器实时采样方法，其特征在于：包括：　测量信号的触发点与第一模数转换器采样时钟的起始采样时刻的偏差Δｔ；　判断Δｔ与１／（ｆ＊Ｎ）的大小关系，其中ｆ为采样时钟的频率，Ｎ为模数转换器的个数；　当Δｔ小于１／（ｆ＊Ｎ）时，数据的 排列方式为第一模数转换器的数据、第二模数转换器的数据、……第Ｎ模数转换器的数据、第一模数转换器的数据、第二模数转换器的数据、……；　当（ｎ－１）／（ｆ＊Ｎ）＜Δｔ＜ｎ／（ｆ＊Ｎ）时，数据的排列方式为第ｎ模数转换器的数据、第ｎ＋１模数转换器 的数据、……第Ｎ模数转换器的数据、第一模数转换器的数据、第二模数转换器的数据、……，其中１≤ｎ≤Ｎ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦轲，邵海涛，赵亚锋，
申请(专利权)人：深圳市鼎阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]