数字荧光示波器中随机采样技术的研究和开发

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1、摘要数字荧光示波器中随机采样技术的研究与开发硕士研究生张岩导师高礼忠副教授东南大学信息科学与工程学院数字荧光示波器(DPO，D矧taIPhosphorOsc川oscope)作为最新一代示波器，结合了传统模拟实时示波器(A叮AnalogReaI币meosc川oscope)与第二代数字存储示波器(DsO，D矧taIsto阳geosc川oscope)的优点。在保留数字存储示波器的波形存储、波形分析等功能的基础上，通过引入数字荧光处理技术，实现了模拟实时示波器所特有的荧光显示效果，相对于数字存储示波器极大的提高了波形显示更新速率，增强了偶发信号的捕获和显示能力。随机采样作为一种等效采样技术，通

2、过对周期信号的多次采样，把在信号不同周期中采样得到的数据进行重新排序，重建出信号波形，从而以较低的ADc采样率获得很高的等效采样率。克服了实时采样时模数转换器(ADC，AnaIogDⅫtaIconVertor)采样速率须满足Nyquist采样定理限制的问题，大幅提高了系统对高频周期信号的采集能力。论文以数字荧光示波器为研究对象，研究分析了等效采样技术在该系统的应用，重点讨论了随机采样技术的实现方法。论文的组织结构如下：首先，讨论了等效采样技术的基本原理，对比了顺序采样和随机采样两种等效采样方式的优劣，分析了随机采样技术实现的重点和难点，并提出了在数字荧光示波器中实现随机采样技术的基本方

3、案，给出了随机采样模块的原理框图。其次，针对随机采样技术的两个核心部分：时间测量电路与波形重组电路，分别重点分析了其工作原理，详细讨论了各自的实现方案，对给出的实现方案进行了模拟和仿真，并对最终实际完成的硬件电路进行了测试。随后，将随机采样模块加入数字荧光示波器整机中进行联合调试，在完成了模块外部交互接口的设计与调试后，对随机采样模块实际运行性能进行了分析和测试，并给出了其实际运行的效果图。最后，本文对所做研究工作进行了总结，并针对现有随机采样技术提出了可以进一步优化的内容。关键字：随机采样技术，时间．电压转换，数字荧光示波器Abst懵ctAbstractTheResearchandD

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