关键词:数字信号处理;电子测量;电子仪器
在对信号进行处理的时候,数字信号处理是其中关键的内容,其也是信息处理进行实现的关键途径.而在这其中,电子测量是对信息进行收集的主要方式,电子测量仪器是对信息进行收集的仪器,所以电子测量以及仪器是为数字信号处理进行服务的.把数字信号处理中的相关技术与理念运用到电子测量和仪器中,能够更好的促使电子测量以及其仪器的发展.
一、电子测量以及相关仪器的概念
(一)电子测量相关的概念测量即是指人类对客观世界进行分析以及获取相关数据的过程.电子测量则是指对信号的特征以及其参数,还有对系统特征以及参数进行测量.在这个过程中把电子科学作为基础指导,使用电子技术的方式以及相关设备,从而达到测量的目的.在信号中的内容包含了很多方面,人们对信号的印象就是电信号,其实在信号中还包含了光、机械以及生物等等多方面内容.因此,电子测量在全部的学科以及领域中都是可以进行的.
(二)电子测量仪器相关的概念电子仪器是进行电子测量时使用的工具.在通常情况下,电子仪器要包含以下三个方面的内容:其一是对于测量要具备放大、减弱以及滤波等相关的预处理能力;其二是能够实现被测量转换成为方便测量的标准电信号能力;其三是能够对测量的结果进行显示的能力.除此之外,依据不同的标准,能够把电子测量仪器分成各种类别.目前比较常见的是测量信号特征和参数的仪器以及测量系统特点与参数的仪器.在前者中运用的仪器有时域、频域以及随机测量仪等等.而在后者中主要运用到的是各种激励信号源以及多种特性的参数测量仪器等等.
二、数字信号处理对电子测量与仪器的相关影响
(一)数字信号处理提升信号源性能
信号源是发生器中电子测量中的一种关键的测量仪器,目前频率合成技术是高质量信号源中广泛运用的一种技术.除此之外,滤波是数字信号处理中的关键内容.晶振通常性只可以提供其自身具备的特定频率,不过在有些时候的实际操作中可以提供能够变化的频率,因此就导致了晶振存在的特点逐渐显露出来.而合成信号源能够有效的解决这个问题,并且还能够和基准的频率保持在同个水平上,这样也就提升了信号源的性能.
(二)数字信号处理提升示波器性能
示波器在最初的定性测量上发展成为了目前的精密定量测量电子仪器,并且逐渐的数字化以及半智能化.示波器有很多种,其中具体包含了处理数字储存示波器,多处理数字储存示波器以及模拟和数字混合示波器等等.不过不管是哪种示波器,对其性能进行明确的都是使用的技术水平,技术和理论知识相辅相成共同发展.理论知识是技术的指导,而技术在实践中让理论能够被证实.数字化相关的采样技术让示波器性能有了很大的提升,并且示波器的发展也让采样技术有了相应的提高.数字存储示波器在进行信号采集是需要遵守奈奎斯特采样相关的理论,因此对一个示波器而言具有相关的采样率,在波形显示时要适应显示的要求,能够经过改变扫描办法对采样速率进行改变.不过在实际使用过程中存在着一些难度,其中依旧有一些问题.比如对于低频信号就会有采样点冗余的现象,采样点冗余会让储存成本增加.
不过对一些高频信号而言就会有波形失真的现象,这是因为采样点太少.在对这些问题数字信号的处理中,抽取和内插技术能够对数字储存示波器中存在的问题进行解决.峰值点标定和防治混叠失真的抽取器均是数字储存示波器专门进行抽取的.除此之外,对内插技术方面也有很多,经常见的有正弦内插以及线性内插等等.由于只有在发出信号之后会有扫描锯齿波,因此模拟示波器只能够检测到其出发点之后的信号波形,被观察到的信号在数字储存示波器中经常是先储存在采样储存器内,然后再依据实际中相关的需要把采样储存器中的特定信号波形发送到显示窗口并且显示出来,从而就能够对出发点的位置进行改变,这就是正延迟以及负延长触发.之后就能够对任何位置的波形进行观测,若所要观测触发点之前的波形就运用负延迟触发,若是要观测触发点以后的波形就要运用延迟触发的方式.
(三)数字信号处理提升频谱分析仪性能
在对信号中的各个频率的成分进行分析的时候,就要运用到频谱分析仪,其是在频域测量中十分关键的仪器,不但测量的范围广并且其测量的幅度也很大,所以被称之为射频万用表.把数字滤波技术和离散傅里叶算法等相关的数字信号处理技术运用到频谱分析仪器中,促使其能够朝着数字化的方向发展,目前已经在这个领域中获取了很大的成绩.和模拟式频谱分析仪相较,快速傅里叶变换式的分析仪能够进行实施的检测与分析,不过在实际运用过程中经常会因为模数转换的制约,因此工作的频段比较低.要想频段不会遭到制约以及实施测量,则就能够运用模拟和数字相融合的频谱分析仪,这种分析仪有着很高的性能.所以,数字信号处理技术在一定程度上提升了频谱分析仪的相关性能.
结束语:
综上所述,测量是我们生活中常见的活动,电子测量是测量中的高级手段,电子测量是对高级测量进行体现的设备.数字信号是目前的一种新兴学科,在技术不断发展中已经有了十分健全的教学系统以及相关理论知识.而在电子测量和仪器以及其仪器的相互融合运用之下,其能够对信号源、示波器以及频谱器分析仪相关的性能进行提升,进而提高了测量工作的效率.
参考文献:
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[2]谭庆龙.浅析数字信号处理对电子测量与仪器的影响[J].电子测试, 2016(11):45-46.宋飞,男,198104,陕西西安,西安航空学院,陕西西安,710077,通信系统、数字信号处理,硕士
