等效采样

摘要： 采样频率决定了每秒钟从超声波接收模拟信号离散点的个数,采样频率越高对应超声波接收信号识别精度越高,超声波渡越时间计算结果越准确;但是采样频率越高,硬件成本就越高,单位时间内采样数据也越多,计算复杂程度急剧增加。在平衡性能和成本的条件下,针对如何选择采样频率的问题,分析了在不同管径和不同流速条件下,不同采样频率偏差一个采样点对测量精度的影响;根据不同的采样频率制定了高速实时采样、等效采样和软件插值法等措施,分析了每种措施的优缺点;参照超声波气体流量计精度设计要求,计算实际采样频率,给出相应的对策和应用实例,等效采样频率可达300~500 MSPS。

摘要： 为了突破周期信号谐波分析中采样保持与模数转换时间对分析信号频率范围的限制,将准均匀采样与等效采样相结合,提出了一种新的等效采样周期信号谐波分析方法。首先,给出了在奇数个信号周期内进行2的整数次方次均匀采样的等效采样谐波分析理论;其次,计入定时时钟周期对采样时间的影响,在等效采样中结合准均匀采样以实现同步采样;进一步分析了采样过程中的时间离散与幅值量化所带来的谐波分析误差;最后,给出了新的等效采样谐波分析的具体算法。借助含有小幅谐波分量的实验信号对等效采样谐波分析算法进行了数值仿真。理论分析和数值仿真均表明:新方法有效拓宽了分析信号的频率范围,并且可直接利用FFT进行快速计算。

摘要： 针对高频超声回波信号需要高频采样频率采集的问题,提出了一种应用常规采样频率采集高频超声回波信号的方法,弥补了满足采样定理需要高频数据采集的局限性。主要是通过设计等效采样方法,把多周期的采样信号重构排序至单周期内,提高等效采样频率。针对超声回波信号关联被测工件厚度的包络特点,应用模拟乘法器降低采样信号衰减的基础上,提出FFT的粗估与移动正弦拟合算法精确提取包络相位信息的超声测厚方法,解决了传统通过峰值点位置特征直接计算工件厚度精度低的缺陷问题。实验对20 mm以内的钢板厚度检测表明:该方法绝对误差小于0.01 mm,重复性测量标准误差小于0.003 mm。

摘要： 针对微波网络在日益复杂的激励状态下瞬态特性的测试需求,本文提出一种时域矢量网络分析仪系统设计,主要由脉冲源模块、超宽带定向耦合器模块和超宽带采样接收模块组成.本文提出一种60 ps量级边沿的超宽带窄脉冲电路,产生系统激励.采用空气介质的厚带渐变耦合带状线方案,实现超宽带定向耦合器设计,分离入射信号和反射信号.利用跟踪保持模块和两级延迟线结构,实现10 ps步进间隔的超宽带采样接收模块设计,无失真采样超宽带窄脉冲信号.在系统测试中,实现了S参数测量、时域瞬态特性测量和故障诊断与定位功能.

摘要： 超宽带探地雷达在无损检测系统中得到越来越广泛的应用,接收电路是整个无损检测技术的关键.采用顺序等效采样技术设计了一款新型的窄脉冲接收电路,该电路可以利用低速A/D实现对高频信号的等效采样.利用ADS对该电路进行仿真,输入10 MHz重复频率的2 ns三角波信号,采样脉冲带有100 ps的步进延时方波信号对输入信号进行采样.输入信号经过该电路后脉冲宽度降低为2 μs,频率降低了1 000倍.实测结果显示该电路可以实现对输入信号的等效采样,输出信号频率降低了200倍.

摘要： 通过对等效随机采样和等效顺序采样2种等效采样方式的分析对比,提出了一种10 MHz交流毫伏表的设计方法.前端调理电路将待测信号衰减或放大到合适的幅度,现场可编程门阵列(FPGA)驱动模/数转换器(ADC)芯片实现等效采样,单片机(MCU)对采样所得数据进行分析处理,得到最终测量值.经过测试,采用1 MHz采样率的ADC芯片,最终可以还原10 MHz以下的待测信号,并能够精准测得其有效值.

摘要： 本文通过对高速数据采集中顺序采样和随机采样的优缺点比较,提出了一种新颖的采用时延调整技术实现等效采样的方法,其等效采样率指标高达几十GSPS级,可大大提高信号细节的观测能力。重点阐述了时延调整技术的原理、设计方案、工作流程及实验结果等。

摘要： 该文介绍了一个基于DSP实现等效采样的电路的设计原理。该电路的实时采样率为40MSPS，采用等效采样技术之后，最高等效采样率可以达到10GSPS。

摘要： 本数字示波器以FPGA和ARM9（S3C2410）为核心芯片,由输入信号调制、触发控制、数据采集、数据处理、波形显示、操作面板等功能模块组成。既具有一般示波器实时采样的功能,还具有等效采样,预触发的功能。在显示上以LCD触摸屏的方式,通过ARM9与FPGA的通讯能在LCD800×480上显示被测信号的频率,扫描速度等。设计中采用模块化设计方法,并使用了多种EDA工具,提高了设计的效率。

摘要： 本文详细的介绍了基于FPGA和单片机组成的数字示波器设计，利用等效采样原理，实现低速A/D采集高速信号。主要以可编程逻辑器件FPGA 进行信号高速采集，单片机对采集数据整理输出，以及各种外围电路辅助完成。本设计实现简单，对A/D 要求不高，成本较低。在本系统中，完成了FPGA与单片机的通信，很好地解决了高速采集与精确控制之间的矛盾。结果表明这种方法行之有效。

摘要： 设计了基于FPGA的锁相环PLL和直接数字频率合成器DDs的分频系统，简易实用，能够产生超高精度的任意小数分频的方波。新的小数分频的原理，不但有具有控制灵活，输出频率稳定的特点，同时还有分辨率高(输出信号精度至少达到ns级)、占空比可调的优点。在超高速的信号(如UWB)的等效采样中，本分频器可用于产生等效采样所需的高精度采样时钟。

摘要： 本发明公开了一种具有等效采样功能的数字示波器，其包括时钟源模块，用于产生采样时钟信号；触发模块，用于产生触发信号；采样模块，用于接收被测信号和采样时钟信号，产生多个采样数据；相位差测量模块，用于产生相位调整信号；和相位调整模块，用于根据相位调整信号来调整多个采样数据的显示的位置；相位差测量模块包括：延迟链模块，用于接收触发信号，将触发信号以多个不同的延迟量进行延迟，产生多个延迟信号；触发输出模块，用于接收延迟信号和采样时钟信号，在采样时钟信号的触发下，根据延迟信号在采样时钟信号的触发时刻的电平，输出相位调整信号。本发明数字示波器由数字电路构成因此不容易受到噪声等因素的影响，波形抖动较小。

摘要： 一种可以在光栅显示器中显示等效采样波形的数字示波器及其等效采样点的设置方法，比较一个新数据地址对和一个旧数据地址对，当两者的数据不同，且差值小于一个预定值时，在光栅显示器上，将所述的新数据地址对的数据所对应的像素设置为新采样点，将所述的旧数据地址对所对应的像素、及该像素和所述的新采样点之间的像素设置为辅助采样点。本发明利用采样数据的抖动特性、建立由所述的新采样点和辅助采样点连接形成的小竖线，并利用所述的小竖线和高速刷新显示波形轨迹时产生的视觉滞留现象，使用户看到光栅显示器的两个不同列上的采样点具有相互连接的关系。本发明不仅具有简单、易于实现的特点，且可以更加逼真地建立两个相邻采样点之间的连接关系。

摘要： 本发明涉及一种大动态探地雷达采样前端延时等效采样方法和电路，属于探地技术领域，方法包括，以雷达探测脉冲的触发信号为基准，产生延时采样脉冲序列；采用延时采样脉冲序列，对回波信号进行增益受控放大控制，得到增益受控的回波放大信号；采用延时采样脉冲序列，对回波放大信号进行采样时间控制和数字化处理，得到数字化回波信号；其中延时采样脉冲序列为相对于触发信号依次后延的步进脉冲序列或为相对于触发信号后延时间可调的脉冲序列。本发明对探地雷达的延时电路设计进行了简化，实现延时调整，方便匹配不同频段的探地雷达回波信号，同时满足了高等效采样率的要求和深层探测的宽时窗要求，适合应用到探地雷达等效采样当中。

摘要： 一种基于延时信号的顺序等效采样电路及采样方法，该采样电路及方法基于时间展宽原理，采用可编程延迟线、可编程延迟芯片、电平转换芯片、高稳晶振和现场可编程门阵列FPGA实现采样时钟信号延时。利用锁相环技术对高稳晶振输出的时钟信号进行锁相，降低时钟抖动；利用FPGA控制可编程延迟线和延迟芯片的延时步长和总延时；利用可编程延迟线的粗延时和可编程延迟芯片的细延时相互结合，通过对采样时钟信号进行高精度、大范围的步进延时，最小延时步长10ps，总延时达到512ns。该项技术可以广泛应用于顺序等效采样的系统中。

摘要： 一种等效采样方法和系统，该方法基于频差法原理，在同一频率基准上产生的两路信号，经过处理，一路作为采样时钟信号，一路作为待采样信号。可以使两路信号频率差很小，每个待采样信号周期进行一次采样，通过多次顺序采样，获得完整的、时间展宽的待采样信号波形，实现顺序等效采样；还可以使两个信号频率有倍数关系，每个待采样信号周期进行多次采样，再对采样数据进行排列组合，恢复出时间展宽的待采样信号波形，在实现伪随机等效采样的同时，降低等效采样时间。本发明可以广泛应用在采用周期性脉冲信号作为测量载体的穿墙雷达、防撞雷达等，采用周期性连续波信号作为测量载体的探地雷达、时域反射仪等。

摘要： 本发明公开了一种具有等效采样功能的数字示波器，其包括时钟源模块，用于产生采样时钟信号；触发模块，用于产生触发信号；采样模块，用于接收被测信号和采样时钟信号，产生多个采样数据；相位差测量模块，用于产生相位调整信号；和相位调整模块，用于根据相位调整信号来调整多个采样数据的显示的位置；相位差测量模块包括：延迟链模块，用于接收触发信号，将触发信号以多个不同的延迟量进行延迟，产生多个延迟信号；触发输出模块，用于接收延迟信号和采样时钟信号，在采样时钟信号的触发下，根据延迟信号在采样时钟信号的触发时刻的电平，输出相位调整信号。本发明数字示波器由数字电路构成因此不容易受到噪声等因素的影响，波形抖动较小。

摘要： 一种可以在光栅显示器中显示等效采样波形的数字示波器及其等效采样点的设置方法，比较一个新数据地址对和一个旧数据地址对，当两者的数据不同，且差值小于一个预定值时，在光栅显示器上，将所述的新数据地址对的数据所对应的像素设置为新采样点，将所述的旧数据地址对所对应的像素、及该像素和所述的新采样点之间的像素设置为辅助采样点。本发明利用采样数据的抖动特性、建立由所述的新采样点和辅助采样点连接形成的小竖线，并利用所述的小竖线和高速刷新显示波形轨迹时产生的视觉滞留现象，使用户看到光栅显示器的两个不同列上的采样点具有相互连接的关系。本发明不仅具有简单、易于实现的特点，且可以更加逼真地建立两个相邻采样点之间的连接关系。

摘要： 本发明涉及一种大动态探地雷达采样前端延时等效采样方法和电路，属于探地技术领域，方法包括，以雷达探测脉冲的触发信号为基准，产生延时采样脉冲序列；采用延时采样脉冲序列，对回波信号进行增益受控放大控制，得到增益受控的回波放大信号；采用延时采样脉冲序列，对回波放大信号进行采样时间控制和数字化处理，得到数字化回波信号；其中延时采样脉冲序列为相对于触发信号依次后延的步进脉冲序列或为相对于触发信号后延时间可调的脉冲序列。本发明对探地雷达的延时电路设计进行了简化，实现延时调整，方便匹配不同频段的探地雷达回波信号，同时满足了高等效采样率的要求和深层探测的宽时窗要求，适合应用到探地雷达等效采样当中。

摘要： 本实用新型公开了一种基于FPGA的高采样率等效采样系统，包括FPGA控制电路、DDS模块I、DDS模块II、DA转换器I、DA转换器II、调理电路I、调理电路II、等效采样电路、波形处理电路、射频通道，构成的系统用FPGA搭建直接数字频率合成(DDS)模块，输出的两路周期方波信号通过调节频率差来实现等效采样的步进延时，一路作为采样信号，另一路作为待采样信号，再由以肖特基二极管桥式取样门为主要部件的等效采样电路完成对信号的采样，最高可实现1ps的步进延时，即等效于1000GHz采样率，该方法降低了系统复杂度，极大地提高了系统的等效采样率。

摘要： 本实用提出了一种支持实时采样和等效采样的数字示波器，包括：输入阻抗匹配模块、幅度多路选择器模块、低倍放大模块、高倍放大模块、频率多路选择器模块、采样保持模块、低频比较器测频模块、高频比较器测频模块、差分放大器模块、模数转换器模块、采样时钟模块、微处理器、触摸屏。模数转换器对信号进行采样，微处理器在多个待测信号采样值搜索出最大值以及最小值，差值作为待测信号的峰峰值；微处理器对比较器测频得到的方波信号进行计数得到待测信号的频率。改变模数转换器的采样频率，可做到高频采低频的实时采样和低频采高频的等效采样。本实用新型实现了峰峰值和频率测量的量程自动切换，并实现了低频采样率对高频信号的采样。