宽带无缝采集示波器的设计与应用

Design and application of broadband seamless acquiration oscilloscope

目前,现代电子信号呈现出复杂化、多样性的特征,特别是宽带和非平稳特性的增长极为迅速,以扫频为主的频域测试仪器已经越来越难以满足宽带、瞬态信号的无缝测试要求。随着ADC取样带宽的增长和DSP理论与技术的日益成熟,基于实时取样的时域测试技术,正在成为电子测试发展的主流,也孕育着电子仪器体系的重要变革。国内外对无缝采集技术进行了大量的研究,目前存在的问题主要是:第一,有限制条件,利用大容量存储器先将采集数据存储下来,然后再慢慢处理,只能保证在存储深度内的那一段数据是无缝的,不能实现持续的无缝采集与处理;第二,指标低,在一些应用场合主要是对慢速信号进行无缝采集,实现的难度不高;第三,采集与显示脱节,目前无缝采集的研究中普遍存在采集时不能显示,显示时不能采集、实时性差的问题。另外,在国内外相关文献中还未见有关于在数字示波器中持续实现无缝采集的相关报道或产品,以无缝采集技术为主线,讨论了数据采集系统无缝采集技术的体系结构,研究了基于无缝采集的宽带数字示波器以及在该系统中影响无缝采集效率的若干实时性技术,即并行采样非均匀误差实时校正技术、基于数字后处理的带宽增强技术、波形细节捕获与处理技术、并行采集的触发同步技术等,最后介绍了一种宽带无缝采集示波器的设计方法,验证了本文的研究成果。