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干货!使用示波器测量正弦信号幅值和相位误差仿真


  来源: 与非网 时间:2020-06-03 编辑:清风
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对比在 使用数字示波器 DS6104 测量交流信号的幅值和相位[1] 中时基使用示波器测量的结果,可以看到,在 ts<0.002s 的时候,所得到的误差与仿真的结果仅此,但当 ts 大于 0.002 之后,所得到的误差就呈现了规律的锯齿波的形状。对于这个现象现在还无法解释。




2. 加窗口之后对应的误差

通过对数据增加三角窗和 Hanning 窗口[2] 加权处理,来评估时基对参数计算误差。


(1)增加参加窗口



▲ 增加三角窗口




▲ 使用三角窗对采集数据进行处理之后的幅值误差和相位




疑问:为何三角窗口对于相位影响这么大?


猜测: 可能这个问题来自于对信号的量化误差所带来的。




▲ 将量化 8bit 去掉之后,使用三角窗口加权数据所得到的复制误差和相位




(2)增加 Hanning 窗口



▲ 对数据施加 Hanning 窗口对应的信号波形




▲ 使用 Hanning 窗口对数据加权计算的信号幅值误差和相位





(3)增加 Hamming 窗口




▲ 增加 Hamming 窗口数据的波形




▲ 使用 Hamming 窗口对数据处理所得到的幅度误差和相位




(4)对比三角窗口,Hanning 窗口以及 Hamming 窗口对于幅度误差的影响




▲ 对比三种加窗方法测量幅值误差曲线




▲ 对比三种加窗方法测量幅值误差曲线(局部)




经过放大之后,我们看到上面的幅值误差曲线呈现了某种随机的情况。猜测这可能 与量化误差有关系,下面重新将上述加窗方法数据生成一边,只是将对信号的量化部分去除掉。绘制出三种加窗方法测量得到的误差曲线(局部)如下:



关键词:示波器 测量 正弦信号幅值 相位误差仿真    浏览量:1170

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