数字法实现峰值测量的原理
发布时间:2011/8/15 11:04:54 访问次数:2682
数字法测量峰值的基本思路是将信号的瞬时幅值经A/D采样送入CPU(单片机、FPGA等),在信号周期内对输入信号的采样值进行大小比较,从而得出信号的峰值或峰一峰值。比较在CPU内部实现,可简化测量电路且容易实现。系统框图如图8-3所示。
在CPU (FPGA)内部设置两个暂存器,分别存储目前测到的最大值和最小值。下一个信号被采集进来以后,分别与这两个暂存器里面的数据比较,若大于原来存储的最大值,则用这个值覆盖原最大值;若小于最小值,则用这个值覆盖原最小值;若介于最大值与最小值之间,则丢弃该值,等待下一个采样值的来临。在每个信号周期结束时,暂存器l和暂存器2的差值就是峰一峰值。
数字测量可使精度和稳定度进一步提高,且避免了模拟器件不稳定或漂移等因素的影响,减小了峰值检测的误差。
采用A/D采样的方法采集峰值点,对于采样点数的要求叱较高。在通常情况下,保持波形失真度小,要求波形至少由64个点组成,对于20MHz的A/D采样速率,能处理的信号频率也只能达到20MHz/64=312.5kHz,因此限制了数字测量方法的测量频率范围。要克服测量频率的“瓶颈”可以采用欠采样的办法,但会大大降低实时性,并且也会增加数字处理的复杂度。所以,此方法对于频率较低的信号峰值测量有着较好的性能(包括稳定性和精度等方面),但是能够实时处理的信号频率范围比较小。 G1084T43UF
数字法测量峰值的基本思路是将信号的瞬时幅值经A/D采样送入CPU(单片机、FPGA等),在信号周期内对输入信号的采样值进行大小比较,从而得出信号的峰值或峰一峰值。比较在CPU内部实现,可简化测量电路且容易实现。系统框图如图8-3所示。
在CPU (FPGA)内部设置两个暂存器,分别存储目前测到的最大值和最小值。下一个信号被采集进来以后,分别与这两个暂存器里面的数据比较,若大于原来存储的最大值,则用这个值覆盖原最大值;若小于最小值,则用这个值覆盖原最小值;若介于最大值与最小值之间,则丢弃该值,等待下一个采样值的来临。在每个信号周期结束时,暂存器l和暂存器2的差值就是峰一峰值。
数字测量可使精度和稳定度进一步提高,且避免了模拟器件不稳定或漂移等因素的影响,减小了峰值检测的误差。
采用A/D采样的方法采集峰值点,对于采样点数的要求叱较高。在通常情况下,保持波形失真度小,要求波形至少由64个点组成,对于20MHz的A/D采样速率,能处理的信号频率也只能达到20MHz/64=312.5kHz,因此限制了数字测量方法的测量频率范围。要克服测量频率的“瓶颈”可以采用欠采样的办法,但会大大降低实时性,并且也会增加数字处理的复杂度。所以,此方法对于频率较低的信号峰值测量有着较好的性能(包括稳定性和精度等方面),但是能够实时处理的信号频率范围比较小。 G1084T43UF
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