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存储深度对FFT结果的影响

作者:时间:2011-12-05来源:网络收藏

在DSO中,通过快速傅立叶变换()可以得到信号的频谱,进而在频域对一个信号进行分析。如电源谐波的测量需要用来观察频谱,在高速串行数据的测量中也经常用来分析导致系统失效的噪声和干扰。对于FFT运算来说,示波器可用的采集内存的总量将决定可以观察信号成分的最大范围(奈奎斯特频率),同时深度也决定了频率分辨率△f。如果奈奎斯特频率为500 MHz,分辨率为10 kHz,考虑一下确定观察窗的长度和采集缓冲区的大小。若要获得10kHz 的分辨率,则采集时间至少为: T = 1/△f = 1/10 kHz = 100 ms,对于具有100 kB 器的数字示波器,可以分析的最高频率为:

△f × N/2 = 10 kHz × 100 kB/2 = 500 MHz

图11 示波器的FFT运算

在图12所示的例子中,266 MHz信号受到来自30 kHz噪声源的捡拾噪声的影响。FFT (下方的轨迹)显示了以266 MHz为中间、相距30 kHz的一系列峰值。这种失真十分常见,可能是由于开关式电源、DC-DC转换器或其它来源的串扰导致的。它也可能是由故意使用扩频时钟导致的。

图12 力科示波器的FFT分析

对于DSO来说,长能产生更好的FFT结果,既增加了频率分辨率又提高了信号对噪声的比率。另外,针对某些应用,一些非常细节的信息需要在20Mpts的存储深度下才能分析出来,如图13、14所示。


图13 1M点的FFT结果无法了解有关调制的信息

图14 20M点的FFT清晰的确认了时钟的双峰分布及相关调制规律

需要指出的是,对于长波形的FFT分析需要示波器超强的数据处理能力,这往往超出了某些示波器的运算极限。力科示波器最大可以做25M点的FFT,业内T公司的示波器最大则只能做3.125M点的FFT分析。



关键词: 存储 FFT

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