數(shù)字法實(shí)現(xiàn)峰值測(cè)量的原理
發(fā)布時(shí)間:2011/8/15 11:04:54 訪問次數(shù):2697
數(shù)字法測(cè)量峰值的基本思路是將信號(hào)的瞬時(shí)幅值經(jīng)A/D采樣送入CPU(單片機(jī)、FPGA等),在信號(hào)周期內(nèi)對(duì)輸入信號(hào)的采樣值進(jìn)行大小比較,從而得出信號(hào)的峰值或峰一峰值。比較在CPU內(nèi)部實(shí)現(xiàn),可簡(jiǎn)化測(cè)量電路且容易實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)框圖如圖8-3所示。
在CPU (FPGA)內(nèi)部設(shè)置兩個(gè)暫存器,分別存儲(chǔ)目前測(cè)到的最大值和最小值。下一個(gè)信號(hào)被采集進(jìn)來以后,分別與這兩個(gè)暫存器里面的數(shù)據(jù)比較,若大于原來存儲(chǔ)的最大值,則用這個(gè)值覆蓋原最大值;若小于最小值,則用這個(gè)值覆蓋原最小值;若介于最大值與最小值之間,則丟棄該值,等待下一個(gè)采樣值的來臨。在每個(gè)信號(hào)周期結(jié)束時(shí),暫存器l和暫存器2的差值就是峰一峰值。
數(shù)字測(cè)量可使精度和穩(wěn)定度進(jìn)一步提高,且避免了模擬器件不穩(wěn)定或漂移等因素的影響,減小了峰值檢測(cè)的誤差。
采用A/D采樣的方法采集峰值點(diǎn),對(duì)于采樣點(diǎn)數(shù)的要求叱較高。在通常情況下,保持波形失真度小,要求波形至少由64個(gè)點(diǎn)組成,對(duì)于20MHz的A/D采樣速率,能處理的信號(hào)頻率也只能達(dá)到20MHz/64=312.5kHz,因此限制了數(shù)字測(cè)量方法的測(cè)量頻率范圍。要克服測(cè)量頻率的“瓶頸”可以采用欠采樣的辦法,但會(huì)大大降低實(shí)時(shí)性,并且也會(huì)增加數(shù)字處理的復(fù)雜度。所以,此方法對(duì)于頻率較低的信號(hào)峰值測(cè)量有著較好的性能(包括穩(wěn)定性和精度等方面),但是能夠?qū)崟r(shí)處理的信號(hào)頻率范圍比較小。 G1084T43UF
數(shù)字法測(cè)量峰值的基本思路是將信號(hào)的瞬時(shí)幅值經(jīng)A/D采樣送入CPU(單片機(jī)、FPGA等),在信號(hào)周期內(nèi)對(duì)輸入信號(hào)的采樣值進(jìn)行大小比較,從而得出信號(hào)的峰值或峰一峰值。比較在CPU內(nèi)部實(shí)現(xiàn),可簡(jiǎn)化測(cè)量電路且容易實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)框圖如圖8-3所示。
在CPU (FPGA)內(nèi)部設(shè)置兩個(gè)暫存器,分別存儲(chǔ)目前測(cè)到的最大值和最小值。下一個(gè)信號(hào)被采集進(jìn)來以后,分別與這兩個(gè)暫存器里面的數(shù)據(jù)比較,若大于原來存儲(chǔ)的最大值,則用這個(gè)值覆蓋原最大值;若小于最小值,則用這個(gè)值覆蓋原最小值;若介于最大值與最小值之間,則丟棄該值,等待下一個(gè)采樣值的來臨。在每個(gè)信號(hào)周期結(jié)束時(shí),暫存器l和暫存器2的差值就是峰一峰值。
數(shù)字測(cè)量可使精度和穩(wěn)定度進(jìn)一步提高,且避免了模擬器件不穩(wěn)定或漂移等因素的影響,減小了峰值檢測(cè)的誤差。
采用A/D采樣的方法采集峰值點(diǎn),對(duì)于采樣點(diǎn)數(shù)的要求叱較高。在通常情況下,保持波形失真度小,要求波形至少由64個(gè)點(diǎn)組成,對(duì)于20MHz的A/D采樣速率,能處理的信號(hào)頻率也只能達(dá)到20MHz/64=312.5kHz,因此限制了數(shù)字測(cè)量方法的測(cè)量頻率范圍。要克服測(cè)量頻率的“瓶頸”可以采用欠采樣的辦法,但會(huì)大大降低實(shí)時(shí)性,并且也會(huì)增加數(shù)字處理的復(fù)雜度。所以,此方法對(duì)于頻率較低的信號(hào)峰值測(cè)量有著較好的性能(包括穩(wěn)定性和精度等方面),但是能夠?qū)崟r(shí)處理的信號(hào)頻率范圍比較小。 G1084T43UF
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