測試信號的分析與處理-資料下載頁
2025-05-10 01:43本頁面
【正文】 通常大于信號中最高頻率成分的 3到 5倍 。 (三 ) 量化和量化誤差 將采樣所得信號的電平幅值分為一組有限個離散電 平，每個量化電平對應(yīng)一個二進(jìn)制數(shù)碼，使離散信號進(jìn) 一步變成數(shù)字信號，稱為量化。 當(dāng)采樣信號的實(shí)際電平落在兩個相鄰量化電平之間 時，就要舍入到相近的一個量化電平上，該量化電平與 實(shí)際電平的差值稱為量化誤差 ε(n)。 A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越高，則量化誤差越小，但我們需 要依需求的精度而定。位數(shù)越高，則成本顯著增加，轉(zhuǎn) 換速率也會明顯下降。 4位 A/D: XXXX X(1) ? 0101 X(2) ? 0011 X(3) ? 0000 信號的 6等分量化過程 A/D轉(zhuǎn)換器量化時的技術(shù)指標(biāo) (3) 模擬信號的輸入范圍 。 如， 5V， +/5V， 10V， +/10V等。 (1) 分辨率 。 用輸出二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)表示。位數(shù)越多，量化誤差越小，分辨力越高。常用有 8位、 10位、12位、 16位等。 (2) 轉(zhuǎn)換速度 。 指完成一次轉(zhuǎn)換所用的時間，如 :1ms(1KHz)； 10us(100kHz) (四 ) 信號截斷、能量泄漏及窗函數(shù) 截斷與泄漏 數(shù)字處理需要截斷過長的信號時間歷程，而只對有 限長信號進(jìn)行處理。信號乘以有限寬的窗函數(shù)就實(shí)現(xiàn)了 截斷。 窗函數(shù)就是在模數(shù)轉(zhuǎn)換過程中或數(shù)據(jù)處理過程中對 時域信號取樣時所采用的截斷函數(shù)。圖示為時域余弦函 數(shù)被矩形窗函數(shù)截斷后其時頻域變化情況。 由于信號在時域上被截斷而在頻域上出現(xiàn)附加頻率 的現(xiàn)象稱為泄漏。 幾種常用的窗函數(shù)簡介 由窗函數(shù)的頻譜可見，在 2π/τ＜ ω＜ 2π/τ 之間的部分稱為主瓣，其余兩旁的部分，即附加頻率分 量稱為旁瓣。 當(dāng)窗寬 τ增大時，主瓣和旁瓣的寬度都變窄，主瓣 高度恒等于窗寬。 τ→∞ 時， G(ω) → δ(ω),那么無限 加大窗寬可實(shí)現(xiàn)無泄漏，但信號無截斷則無意義。 因此，對時間窗函數(shù)的要求是：其頻譜的主瓣盡量 窄，以提高頻率分辨率；旁瓣要盡量低，以減少泄漏。 但往往魚和熊掌不可兼得。需根據(jù)不同需要進(jìn)行選擇。 常用的窗函數(shù)之一：矩形窗函數(shù) 1,2()0,2twtt???????? ?????????矩形窗使用最普遍，習(xí)慣上信號的不加窗處理就相當(dāng)于使 用了窗寬無限大的矩形窗，而此時它的主瓣是最窄的脈沖。 其優(yōu)點(diǎn)是主瓣比較集中，缺點(diǎn)是旁瓣較高，并有負(fù)旁瓣， 導(dǎo)致變換中帶進(jìn)了高頻干擾和泄漏。 常用的窗函數(shù)之二：漢寧窗 常用的窗函數(shù)之三：海明窗 二、離散傅立葉變換 時域采樣 時域截斷 頻域采樣
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