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4M点的FFT分析究竟有什么优势呢?|泛亚电竞

编辑:泛亚电竞竞猜 来源:泛亚电竞竞猜 创发布时间:2021-01-28阅读62569次
  本文摘要:目前,频谱分析在各种噪声、声波、振动、电声、生物、化学、医学和建筑等多个领域发挥着十分重要的作用。

目前,频谱分析在各种噪声、声波、振动、电声、生物、化学、医学和建筑等多个领域发挥着十分重要的作用。本文通过分析基本参数,分享了FFT分析中4M样本点的优点。频谱分析器是当前专用测试信号频域的专用设备,为什么示波器中追加了频谱分析功能? 主要原因有两个。1 .性能优异的频谱分析器大多在海外开发生产,价格便宜,但国内的频谱分析器在精度和结果方面不太理想。

2 .示波器在时域分析中具有优势,但面对日益多样化的信号,非常简单的时域分析和测量已经不能满足我们信号测量市场的需要,提供信号更多和更简单的特征,如信号展开处理总结两点,推进了示波器光谱分析的研究开发和发展。如果继续进行FFT分析运算,信号将从时域切换到频域,水平坐标为频率,横坐标为dB或v。FFT分析在示波器上的应用FFT运算功能可以查询串扰问题,用模拟波形查询放大器非线性引起的噪声问题,调整模拟滤波器。示波器分析基于FFT运算的测量系统中的谐波成分和噪声直流电源中的噪声特性的振动。

图1右图是FFT分析画面图。图1 FFT分析接口图FFT参数示波器的FFT分析功能性能如何,采样点数n光谱分辨率f比特率Sa1、采样点数n这样的采样点数关注于指定用于计算FFT的点数的3个参数示波器的记忆分数应小于光谱分析分数。以ZLG示波器为例,在ZDS1000系列示波器的运行状态下可分析的样品点数仅次于10K,在休止状态下仅次于100K。

除ZDS1000系列示波器的型号外,在运用状态下可分析的样品点数仅次于100K,在休止状态下仅次于分数平均4M。那么,4M点到底有什么好处呢? 了解本章与基本参数相关后,我确信您会在下一章的两个例子中看到。2 .频谱分辨率f频谱分辨率f,即相邻两个频率点之间的频率间隔。

如果基频为3kHz,则认为频谱分辨率更小,可以通过调节时间轴偏移来改变频谱分辨率。以尺子为例,尺子可以测量的是仅次于长度的频谱分析的频率,比尺子上显示的刻度大的是频谱分辨率。

如图2右图所示,图中的两把尺子长度都是5cm,第一把尺子比刻度大2mm以上,第二把尺子比刻度大1cm以上。第一把尺子似乎比第二把尺子更准确。

测量长4.4cm的橡皮,第一把尺子就能准确测量,第二把尺子以4cm和5cm的间隔展开无法估计结果。频谱分辨率也一样,在f为2Hz的情况下,自然分析分析频率接近单数(例如99HZ )的相关信息。

在f为1Hz的情况下,也分析接近90.5Hz的相关信息。图2是确保比刻度大精度的3,比比特率Sa大的比特率Sa是作为FFT分析使用的每秒收集的点的数量。

Nyquist的采样定理是示波器对模拟信号进行采样数字化的制约条件,即示波器如果信号的比特率Sa也不在频率的2倍以下,就无法知道完全的恢复信号。Sa要求分析所需的最低频率的频率点(1/2比特率),分析仅次于频率1G的信号需要比特率为2G以上。如图3的右图所示,此时能够分析的是仅次于频率2Ghz,比特率是4Gsa/s。图3的比特率和频域模式图4M点优势FFT分析采样点数是现在的比特率和总采样时间的积,频谱分辨率f是采样时间的倒数。

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如下2式右图所示,明确的推论在这里不进行,页面函数被调用到《千万别错过!这些FFT分析干货知道很不求》参照解释。N=SaTf=1/TT :总采样时间。如图4的红框右图所示。

这个采样时间和示波器的总采样时间完全一样。那么,4M采样点到底有什么好处呢? 请看下面。

图4采样时间图像1、频谱分辨率完全相同,频域更宽,比我们必须分析的频率间隔确认频谱分辨率,确认必须采样的时间,确认比特率,确认可分析的频率假设我们要分析的是间隔必须大于1Hz,采样时间必须为1s,在采样点数为4M的情况下,比特率平均为4MSa/s,理论上可以分析的频率范围为0~2MHz。如果采样点数为100K,比特率只有100KSa/s,理论上可以分析的频率范围为0~50KHz。

图5右图是光谱分辨率完全相同时的4M采样点和100K采样点的测量的比较图。图5f完全一样。

4M点频域更宽2,比特率完全一样。光谱分辨率更小。如果我的信号不需要MHz级频谱分析,4M采样点频域会反映更长的优点吗? 此时,反映了另一个优点:更小的光谱分辨率。

在比特率维持在100Ksa/s恒定的情况下,根据公式N=SaT,f=1/T,如果采样点数n为100K,则频谱分辨率f为1Hz。另一方面,在样品点数n为4M的情况下,光谱分辨率f平均为0.026Hz。

总结ZDS示波器最低反对强有力的4M样品点分析,其优点是在光谱分辨率完全相同的情况下,频域更宽。如果比特率完全相同,则可以超过的频谱分辨率更小。ZDS系列示波器是如何在FFT分析中脱颖而出的? 答案是4M取样点。


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