等效採樣

等效採樣是數字示波器核心技術之一，相比實時採樣，等效採樣技術可以大大提高等效採樣率，減緩了硬體實時採樣率及數據存儲速率和存儲容量的壓力。等效採樣相對實時採樣而言，等效採樣和實時採樣是交流數字採樣技術的兩種基本方式。

等效採樣等效採樣的方法有多種，依據主要特點可分為隨機等效采和順序等效採樣兩種基本方式。

基本介紹

• 中文名：等效採樣
• 基本方法：隨機等效採樣和連續等效採樣

產生原因

根據Nyquist （奈奎斯特）採樣定理為能夠完成的重建波形採樣頻率至少應為信號最高頻率的2倍, 因此對實時採樣提出了更高的要求。鑒於此出現了等效採樣技術。等效採樣技術可以實現很高的數位化轉換速率。其基本原理就是通過多次觸發, 多次採樣而獲得並重建信號波形。前提是信號必須是重複的。等效採樣通過多次採樣, 把在信號的不同周期中採樣得到的數據進行重組, 從而能夠重建原始的信號波形。

基本原理

採樣一個點所需間隔的周期數=等效採樣的速率/被測信號的頻率。即等效採樣的基本原理是把高頻、快速信號變成低頻、慢速重複信號。一般在重複信號的每個周期或相隔幾個周期取一個樣,而每個取樣點分別取自每個輸入信號波形不同的位置上,若干個取樣點成為一個周期, 可以組成類似於原信號的一個周期的波形, 但是周期拉長了。

基本方法

等效採樣的方法:隨機等效採樣和連續等效採樣。連續等效採樣在每個觸發捕獲一個樣值, 而不依賴於時間/ 格的設定和掃描速度, 每發現一個觸發經過一個雖然很短卻明確的延遲(deltat), 就獲得樣值。當發生下一次觸發時, 延遲增加一段小的增量Δt。這個增量就是等效採樣的周期。數字轉換器則又採下一個樣值。該過程重複多次,Δt不斷增加到前一個捕獲量中, 直到時間視窗填滿。隨機等效採樣採用內部的時鐘, 它與輸入信號和信號觸發的時鐘不同步, 樣值連續不斷的獲得, 而且獨立於觸發位置。通過記錄採樣數據與觸發位置的時間差來確定採樣點在信號中的位置來重建波形。這就產生了準確測量與採樣觸發點相關的位置的問題。這是隨機等效採樣的難題之一。儘管採樣在時間上是連續的, 但是相對於觸發器則是隨機的, 由此產生了“ 隨機”等效時間採樣的說法。