时域测量
网络分析仪时域测量使用介绍
图5
信息产业部信息传输线质量监督检验中心
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图6
4
计算机与网络分析仪结合，更进一步达到类似TDR 的测试能力。 4.1其实现阶段，在一般的应用场合，无论是测量距离以及位置进度来讲，网络分析仪 已经能够替代实现大部分的TDR 的功能，但是对于那些早期的网络分析仪并没有时 域测量功能, 我们如何用早期的网络分析仪来实现时域测量呢。 4.2我们通过计算机对网络分析仪进行数据采集转换来实现时域功能。如图7。
信息产业部信息传输线质量监督检验中心
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图3
图4
3.3
脉冲回波损耗（pulse return loss ）测量。 3.3.1 脉冲回波损耗 p 的定义为：
p 20 lg x win
式中：
（11 ）
x ——见公式（3）；
win ——常数，由仪器设置决定；
3.3.2 测试步骤： 3.3.2.1 将网络分析在进行校准（S11或S22）； 3.3.2.2 接上负载进行回波测试，见图5； 3.3.2.3 切换到时域状态， 在被测件的测试范围内就为被测件的脉冲回波损耗， 见图6；
n——频域测量时的测试点数； 2.2.3.3 时域分辨率 xmin
xmin tmin C0 Vc
3 网络分析仪时域测量的具体应用
（10）
3.1利用时域功能来消除不需要测量部分的影响 在线缆测试过程中， 特别是电缆组件测试过程中， 经常会遇到需要剔除端部连接器 影响的测试情况，这时就需要用到时域门。 3.1.1 第一步，校准仪器获取电缆的原始测试数据，见图2① 3.1.2 第二步，利用网络分析仪的时域功能进行反傅里叶变换获得时域数据，图2 ②； 3.1.3 第三步，选定时域范围，将不需要测试的部分去除，图2③； 3.1.4 第四步，对选定的时域范围进行傅里叶变换得到频域数据，见图2④。 注：后3步也可以通过计算机程控在PC上完成。
pmd时域测量技术方案
PMD时域测量技术方案引言PMD（Polarization Mode Dispersion）是一种光纤传输系统中常见的失真现象，它会导致光信号在纤芯内不同模式之间的分离，从而影响光信号的传输质量。
为了准确测量和分析PMD现象，需要采用适当的时域测量技术方案。
本文将介绍一种基于时域测量的PMD技术方案，详细说明其原理和步骤，并给出实际应用案例。
技术方案概述本技术方案基于时域测量原理，通过分析光信号在时域上的变化，来准确测量和分析PMD现象。
其主要步骤包括：采样、时域信号处理和PMD参数计算。
采样首先，需要采样被测光信号。
可以使用特定的光纤测量设备，如OTDR（Optical Time Domain Reflectometer）等，来生成光信号的时域波形。
时域信号处理得到时域波形后，需要对其进行信号处理。
常见的信号处理方法包括滤波、降采样和采样点对齐等。
这些处理方法能够提高信号的质量和准确度，从而更好地分析PMD现象。
PMD参数计算经过信号处理后，可以通过计算一些PMD参数来评估光纤传输系统中的PMD现象。
常见的PMD参数包括：群时延差（DGD）、一阶和二阶PMD等。
这些参数能够帮助我们理解PMD现象的严重程度，并采取相应的措施进行调整和优化。
技术方案实施步骤下面详细介绍了基于时域测量的PMD技术方案的实施步骤。
1.采样信号：使用光纤测量设备（如OTDR）对待测信号进行采样，得到光信号的时域波形。
2.信号处理：对时域波形进行信号处理。
可以使用滤波器对信号进行滤波，去除噪声和杂散信号；可以利用降采样技术降低信号采样率，减少计算复杂度；还可以进行采样点对齐，使得不同采样点之间的时间间隔相等。
3.计算PMD参数：根据信号处理后的时域波形，计算PMD参数。
常见的PMD参数包括群时延差（DGD）、一阶和二阶PMD等。
这些参数可以通过一些数学算法和模型进行计算，如互相关法、自相关法、最小二乘法等。
4.结果分析：根据计算得到的PMD参数，分析光纤传输系统中的PMD现象。
常用信号测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉常用信号测量仪器的操作方法。
2. 掌握信号的时域和频域分析方法。
3. 学会运用信号处理方法对实际信号进行分析。
二、实验原理信号测量实验主要包括信号的时域测量、频域测量以及信号处理方法。
时域测量是指对信号的幅度、周期、相位等参数进行测量；频域测量是指将信号分解为不同频率成分，分析各频率成分的幅度和相位；信号处理方法包括滤波、放大、调制、解调等。
三、实验仪器与设备1. 示波器：用于观察信号的波形、幅度、周期、相位等参数。
2. 频率计：用于测量信号的频率和周期。
3. 信号发生器：用于产生标准信号，如正弦波、方波、三角波等。
4. 滤波器：用于对信号进行滤波处理。
5. 放大器：用于对信号进行放大处理。
6. 调制器和解调器：用于对信号进行调制和解调处理。
四、实验内容与步骤1. 时域测量（1）打开示波器，调整波形显示，观察标准信号的波形。
（2）测量信号的幅度、周期、相位等参数。
（3）观察不同信号（如正弦波、方波、三角波）的波形特点。
2. 频域测量（1）打开频率计，调整频率显示，测量信号的频率和周期。
（2）使用信号发生器产生标准信号，如正弦波，通过频谱分析仪分析其频谱。
（3）观察不同信号的频谱特点。
3. 信号处理方法（1）滤波处理：使用滤波器对信号进行滤波处理，观察滤波前后信号的变化。
（2）放大处理：使用放大器对信号进行放大处理，观察放大前后信号的变化。
（3）调制和解调处理：使用调制器对信号进行调制，然后使用解调器进行解调，观察调制和解调前后信号的变化。
五、实验结果与分析1. 时域测量结果通过时域测量，我们得到了不同信号的波形、幅度、周期、相位等参数。
例如，正弦波具有平滑的波形，周期为正弦波周期的整数倍，相位为正弦波起始点的角度；方波具有方波形，周期为方波周期的整数倍，相位为方波起始点的角度；三角波具有三角波形，周期为三角波周期的整数倍，相位为三角波起始点的角度。
2. 频域测量结果通过频域测量，我们得到了不同信号的频谱。
第6章时域测量
第6章 时域测量
2．通用示波器旳选用原则
上升时间tx=0
BW=100MHz
tr
0.35 BW
tr=0.35/100=3.5ns tx=10ns
屏幕上看到旳上升时间trx为 trx tx2 tr2
则被测信号旳上升时间
tx tr2x tr2
第6章 时域测量
trx trx tr
第6章 时域测量
6．3．2 显示两个变量之间旳关系
第6章 时域测量
图6．11 用示波器显示射极输出器旳跟随特征
第6章 时域测量
6. 6.4
4.
1 通 用 示 波 器 旳 构 成
通用电子示波器
第6章 时域测量
❖ 6．4．2 示波器旳Y(垂直)通道 ❖ 垂直通道旳任务是检测被观察旳信号，并将
它无失真或失真很小地传播到示波管旳垂直 偏转极板Y上。同步，为了与水平偏转系统配 合工作，要将被测信号进行一定旳延迟。为 了完毕上述任务，垂直偏转系统由探头、输 入衰减器、Y前置放大器、延迟线和Y输出放 大器构成。
第6章 时域测量
第6章 时域测量
❖ 6.1 时域测量引论 ❖ 6.2 示 波 管 ❖ 6.3 波形显示原理 ❖ 6.4 通用电子示波器 ❖ 6.5 取样技术在示波器中旳应用 ❖ 6.6 数字示波器
第6章 时域测量
6.1 时域测量引论
6.1.1电子示波器旳功用 ❖ 电子示波器简称示波器。它是
一种用荧光屏显示电量随时间变化 过程旳电子测量仪器。它能把人旳肉眼无法直接观察 旳电信号，转换成人眼能够看到旳波形，详细显示在 示波屏幕上，以便对电信号进行定性和定量观察，其 他非电物理量亦可经转换成为电量使用示波器进行观 察，示波器是一种广泛应用旳电子测量仪器，它普遍 地应用于国防、科研、学校以及工、农、商业等各个 领域。
时域测量与频域测量
时域测量与频域测量测量被测物件在不同时间的特性，即把它看成是一个时间的函数f(t)来测量，称为时域测量。
例如，对图中a的信号f(t)可以用示波器显示并测量它的幅度、宽度、上升和下降时间等参数。
把信号f(t)输入一个网络，测量出其输出信号f(t)，与输入相比较而求得网络的传递函数h(t)。
这些都属於时域测量。
对同一个被测物件，也可以测量它在不同频率时的特性，亦即把它看成是一个频率的函数S(ω)来测量，这称为频域测量。
例如，对信号f(t)可以用频谱分析仪显示并测量它在不同频率的功率分布谱S(ω)，如图b。
把这个信号输入一个网络,测量出其输出频谱S′(ω)，与输入相比较而求得网络的频率回应G（ω）。
这些都属於频域测量。
用一个频率可变的正弦（单频）信号作输入，测量出在不同频率时网络输出与输入功率之比，也得到G(ω)。
这仍然是频域测量。
时域与频域过程或回应，在数学上彼此是一对相互的傅里叶变换关系，这里*表示卷积。
时域测量与频域测量互相之间有唯一的对应关系。
在这一个域进行测量，通过换算可求得另一个域的结果。
在实际测量中，两种方法各有其适用范围和相应的测量仪器。
示波器是时域测量常用的仪器，便於测量信号波形参数、相位关系和时间关系等。
频谱分析仪是频域测量常用的仪器，便於测量频谱、谐波、失真、交调等。
1.最简单的解释频域就是频率域，平常我们用的是时域，是和时间有关的，这里只和频率有关，是时间域的倒数。
时域中，X轴是时间，频域中是频率。
频域分析就是分析它的频率特性！2. 图像处理中：空间域，频域，变换域，压缩域等概念！只是说要将图像变换到另一种域中，然後有利於进行处理和计算比如说：图像经过一定的变换（Fourier变换，离散yuxua DCT 变换），图像的频谱函数统计特性：图像的大部分能量集中在低，中频，高频部分的分量很弱，仅仅体现了图像的某些细节。
2.离散傅立叶变换一般有离散傅立叶变换和其逆变换3.DCT变换示波器用来看时域内容，频普仪用来看频域内容！！！时域是信号在时间轴随时间变化的总体概括。
《时域测量》课件
时域测量的应用领域
通信领域
用于信号传输、调制解 调等方面的测试和调试
。
电子测量
用于测量电子设备的性 能参数，如放大器、滤
波器等。
自动控制
用于控制系统的信号处 理和调试。
音频工程
用于音频信号的处理、 录制和播放等方面的测
试和调试。
时域测量的重要性
时域测量能够提供信号在时间域 内的完整信息，帮助工程师更好
地理解信号的特性和行为。
时域测量具有实时性，能够快速 捕捉和记录信号的变化，对于故
障排查和调试非常有帮助。
时域测量方法简单直观，易于掌 握，是电子工程领域的基本技能
之一。
02
CATALOGUE
时域测量的方法和技术
示波器法
总结词
通过示波器观察信号波形，测量信号的幅度、频率和相位等 参数。
利用数字信号处理算法，对信号进行滤波、去噪、特征提取等处理，以实现时域测量。
详细描述
数字信号处理技术是一种较为通用的时域测量方法，通过利用数字信号处理算法，可以对信号进行滤波、去噪、 特征提取等处理，以实现时域测量。数字信号处理技术具有较高的灵活性和可编程性，可以根据不同的测量需求 进行定制和优化。
详细描述
示波器法是一种常用的时域测量方法，通过观察信号波形， 可以测量信号的幅度、频率和相位等参数。示波器通常具有 高速采样和实时显示功能，能够捕捉信号的瞬态变化。
频谱分析法
总结词
通过分析信号的频谱，测量信号的频率成分和功率分布。
详细描述
频谱分析法是一种常用的时域测量方法，通过将信号转换为频域进行分析，可 以测量信号的频率成分和功率分布。频谱分析仪通常具有高分辨率和宽动态范 围，能够准确测量信号的频谱特性。
现代时域测量总结
第一章 概论1、电子测量：宽频率范围（直流到光波）信号和系统的特性参数。
信号特性参数：信号的波形、频谱、电压、功率、频率、相位、周期、时间间隔……系统特性参数：系统的瞬态响应、传递函数、电阻、电容、电感、电抗、导纳、Q 值、介电常数、导磁率、驻波比、反射系数、散射参数、衰减、群延迟……2、测量的基本要素：被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员、测量环境3、频域测量、时域测量、调制域测量 频域测量：以被测信号和系统在频率领域的特性为依据，研究的是被测对象的复数频率特性（包括幅频特性和相频特性），即信号的频谱和系统传递函数。
—稳态测量、加正弦测量 时域测量：以被测信号和系统在时间领域的特性为依据，研究的是被测对象的幅度-时间特性，即信号波形和系统的单位阶跃响应或单位冲激响应。
—瞬态测量、加脉冲测量调制域测量：研究的是被测对象的频率（时间间隔）-时间特性，连续测量被测信号的瞬时频率（时间间隔）。
4、信号≠波形：信号——被测对象的实际过程，客观存在波形——信号的表现形式，主观对客观的反映5、线性系统特点：（线性时不变系统还满足时不变特性）1）系统的模型方程具有线性属性（满足迭加原理）2）组成系统的元器件及电磁介质的参数值与独立变量无关 3）用n 阶常系数线性微分方程组描述激励与响应 4）满足卷积方程5）对微分方程进行傅立叶变换、拉普拉斯变换——可得到系统的传递函数☐ 系统输入扫频正弦信号，测量对应输出信号的幅值和相位——可得系统的频率特性 ☐ 系统输入单位脉冲信号——可得到时域脉冲响应函数 ☐ 频率为ω0的正弦波： 线性系统：正弦输入——正弦输出☐ 理想线性系统（无失真传输系统）——具有恒定的幅度和线性相位 y(t)=ax(t-t 0) 6、线性系统瞬态特性估计波形和测量系统中存在噪声——只能得到信号和系统的估计 线性系统瞬态响应估计——确定阶跃响应SR 和脉冲响应IR 单位脉冲信号和单位阶跃信号系统的输入x(t)为单位脉冲信号)(t δ时，此时系统输出响应就是脉冲响应（又称冲激响应） 当系统的输入x(t)为单位阶跃信号u(t)时，此时系统的输出响应称为阶跃响应 脉冲响应的积分为阶跃响应，反过来阶跃响应的微分就是脉冲响应7、直接获取系统瞬态响应的方法要求信号源、示波器、积分器、微分器及电缆、接头等都是理想的000()()()()()X Y H ωδωωωωδωω=-=-0()()j t Y ae X ωωω-=2）示波器输出的响应是系统各组成部分响应的合成结果——带来误差3）当系统各单元的响应时间远远小于（<<0.01）被测系统的响应时间时，误差一般<1% ——工程上视为理想的4）否则，误差增大：利用反卷积方法可以得到更准确的结果9、反卷积确定系统冲激响应的两种方法第二章 脉冲波形参数2、底量值、顶量值测定方法：密度分布平均数法；密度分布众数法；峰值法—适于窄脉冲3、RC 电路：过渡持续时间：系统带宽与过渡持续时间的关系： ω0为半功率点处的角频率，即3dB带宽4、高斯系统参数估计：1）高斯系统是物理上不可实现的系统，具有非因果的阶跃响应与脉冲响应 2）高斯函数具有一些人们期望的数学特性，对估计信号参数有用3）高斯系统时域与频域关系: 2.2 2.2D T RC τ==0002.2 2.20.352.22D T f f τωπ====0.34Df T=4）n 级高斯系统：方和根准则 （RSS 准则）5、示波器总的上升时间T 总上升时间=(T 12+T 22+…+T N 2)1/2 F 3dB =0.35/ T 总上升时间6、 非高斯系统参数估计1）当系统不是高斯系统时，RSS 准则的精度与脉冲特性偏离高斯分布的程度有关 2）当 T F ＞ ＞ T S 或波形的过冲和圆弧较小时，工程上认为RSS 准则仍然是的精确的第三章 快速变换与卷积（阅读PPT 为主）1、N 点的DFT 计算量：N 2次复数乘法X ，N （N-1）次复数加法+2、FFT（A ）时间抽取计算量：共需（N/2）log 2N 次乘，Nlog 2N 次加，共N/2个蝶形 DIT ：按在时域上输入序列次序的奇偶来抽取（分解）基本原理：DFT 的计算量正比于N 2，N 小，计算量也就小将大点数DFT 分解成若干小点数DFT 组合，减少运算 按时间序列奇偶抽取特点：原位计算、正序输出，倒序输入（码位倒序）、蝶形类型随迭代次数成倍增加 （B ）频率抽取：基本原理：DFT 的计算量正比于N 2，N 小，计算量也就小将大点数DFT 分解成若干小点数DFT 组合，减少运算 时间序列对半分特点：共有M=log 2N 级运算，N/2个蝶形运算；正序输入，倒序输出；原位运算；蝶形类型随迭代次数成倍减少3、实输入序列FFT ：同时计算两个实序列的FFT 算法；用N 点变换计算2N 个样本点的变换 采用DFT 或FFT ，作了如下处理：用离散采样信号的傅立叶变换来代替连续信号的频谱； 用有限长序列来代替无限长离散采样信号，所以DFT 或FFT 得到的是傅立叶变换的一种逼近形式。
示波器时域测量
4 查看效果
20
5 创建选区并修复
6 内容感知移动
2.3.2 清除污渍
7 查看覆盖的效果
21
8 修复杯盖下方的瑕疵
9 最终效果
课外知识：示波器的发展史
（1） 1947年TEK 511示波器
（2）60年代初 Tek 321示波器
（3）1978年 Tek 485
（4）HP公司的1741A示波器
具体操作如下。
1 打开素材
2 裁剪图像
2.1.3 裁剪并更改图像尺寸
3 更改图像大小
8
4 查看效果
2.1.4 批处理图像
9
在日常的电子商务网页设计中，通常对网页相关位置的图像大小有固定的要求，如产品
推广图的尺寸要求都相同。此时为了节约相同大小图像的调整时间，可用批处理命令对图像
的大小进行统一的修改设置，其具体操作如下。
的细节，非常适合校正强逆光而形成剪影的照片，或修复因接近闪光灯而有些发白的焦点。
原图
效果图
2.2.3 增强亮度与暗度的对比
15
在处理产品图像时，经常需要对图像中的颜色进行一些明暗调整，使图像内容的对比更
加鲜明，主体内容更加突出，此时可以使用减淡和加深工具来快速进行调整。
选择“减淡工具”或“加深工具”后，在需要减淡或加深的区域处按住鼠标左键进行涂
时间差∆=1 × 1/ = 1
相位差∆ =
1V/div
∆
1ms/div
1
5
× 360° = 72°
2.1.2 图层的基本操作
在设计网站页面时往往需要操作多个图层，操作图层主要在“图层”面板中进行。选择
【窗口】/【图层】菜单命令即可打开“图层”面板。
矢网时域测量
Time Domain
时域测量
•离散的测量频点
•矢量网络分析仪是以离散的频点测量来代替连续的频率测量
•导致了有限的测量长度和测量时间
时域测量
•模糊范围的设置
•模糊范围必须要不小于被测件的电长度 L
•如果是反射测量，则应为2 L
L= t*c
t=1/ f
f=频率步进( f=频率范围 F/(测量点数-1) )
增加模糊范围的方法
增加测量点数(导致测量速度降低）
减小频率范围(增加了脉冲宽度，并降低了分辨率）
时域测量
•分辨率的设置
•脉冲宽度应小于所要求的分辨率
脉冲宽度=2/ F
F=频率范围
•提高分辨率的方法
增加频率范围（导致模糊范围减小）
切换到低通模式，从而脉冲宽度减小为1/2。
时域测量•典型应用
•损坏点测量
•反射（传输）信号分离
•脉冲响应和步进响应测量•时间门功能
•滤波器测量
时域测量•时间门功能
用于具有多重反射被测件的测量
Response in the frequency domain...
Gate
Gate off
时域测量•滤波器测量。
时域的测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解时域测量的基本原理和方法。
2. 掌握时域测量仪器的操作技巧。
3. 分析时域测量结果，理解时域信号的特征。
4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理时域测量是指对信号随时间变化的特性进行测量和分析。
在时域中，信号可以用数学函数表示，如正弦波、方波、三角波等。
时域测量可以提供信号幅度、频率、相位、上升时间、下降时间等参数，对于信号处理和系统分析具有重要意义。
三、实验仪器与设备1. 时域测量仪（示波器）2. 信号发生器3. 连接线4. 待测电路或信号源四、实验内容与步骤1. 连接仪器将信号发生器输出端与时域测量仪输入端相连，确保连接正确无误。
2. 设置信号发生器根据实验要求，设置信号发生器的参数，如频率、幅度、波形等。
3. 调节时域测量仪调节时域测量仪的触发方式、扫描速度、显示方式等，以便观察信号。
4. 测量信号打开信号发生器，观察时域测量仪显示的信号波形。
记录信号幅度、频率、相位等参数。
5. 分析信号分析信号波形，判断信号是否存在失真、干扰等现象。
计算信号的上升时间、下降时间等参数。
6. 重复实验改变信号发生器的参数，重复实验步骤，观察信号变化情况。
五、实验结果与分析1. 信号波形通过实验，观察到不同信号波形（正弦波、方波、三角波等）在时域测量仪上的显示情况。
分析信号波形，判断信号是否存在失真、干扰等现象。
2. 信号参数记录信号的幅度、频率、相位等参数，并与理论值进行比较。
分析误差产生的原因。
3. 上升时间与下降时间测量信号的上升时间和下降时间，计算上升时间与下降时间之比。
分析信号带宽和信号质量。
六、实验结论1. 通过时域测量实验，掌握了时域测量的基本原理和方法。
2. 熟悉了时域测量仪器的操作技巧。
3. 能够分析时域测量结果，理解时域信号的特征。
4. 培养了实验操作能力和数据分析能力。
七、实验注意事项1. 在连接仪器时，注意确保连接正确无误。
2. 在设置信号发生器参数时，根据实验要求进行调整。
第四章 时域测量仪器及原理
②延迟线 保证观察一个波形完整的上升沿或下降沿， 并能观察触发前若干纳秒的信号波形
延迟线对显示快速上升的影响
4.3 示波器多波形显示原理
优点: ①能够正确地显示出几个既相关而又互相独立 的被测信号之间的时间、相位及幅度关系，以 利于对它们进行研究、分析和比较。 ②较方便地实现两个信号的“和”、“差”显示。 ③简化测量手续，提高测量的准确度和自动 化程度。
（c）信号波形在时间轴上展开
问题1：如何能持续在荧光屏得到波形？ 循环扫描和显示，因此，模拟示波器只能 显示周期信号 问题2：如何在荧光屏得到完整的波形？ 波形显示的同步
②同步的概念
vy
vx
Tx=2Ty时的显示波形
Tx n= TY
完整稳定显示波形前提 T X 与 若非整数倍， 例如：n=7/8
N (周期数) f ( Hz ) = SEC / DIV指示值 × 10
④二个相关信号的时间差或相位差的测量： 控制件名称
垂直方式
作用位置及效果
“交替”或“断续”
VOLTS/DIV
触发源
显示幅度适中
置被设定作为测量基准 的通道
Y轴和X轴位移
显示值方便读取
时间差 =
水平距离(格 ) × 扫描时间系数(时间 / 格 ) 水平扩展系数
平轴的长为512/50=10.24格
垂直分辨率越高，则示波器上的波形中可以看到的信号细节越小。
垂直分辨对显示波形的影响
③实用上升时间
为了正确的进行上升时间的测量，必须在 信号边缘上采集到足够的细节信息，是时 基设置值的函数
④最大捕捉频率及香农(Shannon)采样准则
在进行信号数字化的时候要求采样时钟的频率 至少应为信号本身所包含的最高频率的两倍，这个 要求通常称为香农采样定理
时域法测光纤带宽的原理
时域法测光纤带宽的原理
时域法测光纤带宽的原理是利用光信号在光纤中传输时的时延变化来确定光纤的带宽。
光信号在光纤中传播时，会受到光纤本身的色散效应和吸收损耗的影响，导致信号的时延变化。
时域法通过测量信号的时延变化来确定光纤的带宽。
具体的测量过程如下：
1. 发送一系列不同频率的短光脉冲信号到待测光纤上。
2. 接收经过光纤传输的信号，并测量信号的时延。
3. 根据信号的时延变化，可以计算出光纤的频率响应。
4. 通过频率响应，可以确定光纤的带宽。
时域法测光纤带宽的一个常用技术是自相关法，通过将发送的光信号与接收到的信号进行互相关运算，可以获得信号的时延信息。
根据时延信息，可以得到光纤的频率响应，进而确定光纤的带宽。
时域法测光纤带宽的优点是测量精度高、操作简便，适用于各种类型的光纤。
缺点是需要测量设备和高速时钟源，成本较高。
时域法和频域法在测量RC电路时间常数时各有优缺点
时域法和频域法在测量RC电路时间常数时各有优缺
点
时域法和频域法在测量RC电路时间常数时各有优缺点。
1.时域法：
2.优点：可以直接观察电路的瞬态响应，不需要进行傅里叶变换。
可以得到
电流和电压的波形，易于理解电路的工作原理。
3.缺点：需要使用高速的采集设备，且电路中的噪声会对测量结果产生影响。
4.频域法：
5.优点：可以通过分析电路的频率响应来得到RC电路的时间常数。
可以测量
较宽频率范围内的响应，且测量精度较高。
6.缺点：需要使用傅里叶变换等复杂的数学工具，对于初学者可能不太容易
理解。
频域法的测量结果不如时域法直观，需要一定的解析能力。
综上所述，时域法和频域法各有其优缺点，可以根据实际需求选择合适的方法进行测量。
在选择测量方法时，还需要考虑到电路的复杂程度、噪声影响以及测量精度等因素。
第六章：时域测量
• 主机部分（Z轴系统）包括示波管、Z通道、整机供电 电源和校准信号发生器等。示波管是显示器；Z轴系 统将X轴系统产生的增辉信号放大后加到示波管的控 制栅极；校准信号发生器是一个标准方波电压发生器 ，方波的幅度是准确的，用这个已知的信号去校准X 、Y轴的坐标刻度。
2020/5/28
通用示波器的垂直系统
• 触发扫描：扫描脉冲只在被测脉冲到来时才扫描 一次；没有被测脉冲时，扫描发生器处于等待工 作状态。这种由被测信号激发扫描发生器的间断 的工作方式，称为“触发扫描方式”。
2020/5/28
6．扫描过程的增辉
• 在被测脉冲出现的扫描期间，由于增辉脉冲的作 用，显示波形较亮，便于观测；而在等待扫描期 间，即波形仅为一个光点的情况下，由于没有增 辉脉冲，光点很暗，避免了较亮的光点长久集中 于荧光屏上一点。
低压 电源
各电路
高压 电源
正高压 负高压
2020/5/28
通用示波器的组成框图
• 垂直系统（Y轴通道）主要作用是放大被测信号电压 ，控制电子束的垂直偏转。垂直系统由探头、衰减器 、前置放大器、延迟线和后置放大器等部分组成。
• 水平系统（X轴通道）由触发整形电路、扫描发生器 及X放大器组成。同步触发电路在内或外触发信号作 用下，产生触发脉冲，去触发扫描发生器产生锯齿波 ，由X放大器放大后推动X偏转极板。
• Y轴偏转系统是传送被测信号的通道，它的作用是引入 被测信号，将其不失真地放大后传送到Y偏转板，使屏 幕上显示大小适中的信号波形。
• 1、探头：探头是连接在示波器外部的一个输入电路部 件。它的基本作用是便于直接在被测源上探测信号和 提高示波器的输入阻抗，从而展宽示波器的实际使用 频带。示波器的探头按电路原理，分为无源和有源两 种，按功能，常用的有电压探头和电流探头两种。为 何要用探头呢，两根普通的导线也可以把被测信号引 到示波器的输入端，但未加屏蔽的导线会感应干扰信 号，其次，导线身身的电感、电容可能组成谐振电路 ，从而大大限制了示波器所能使用的上限频率。这个 谐 振电路在脉冲信号作用下还会产生振铃现象，从而 使波形产生严重的失真。
时域测量与频域测量
时域测量与频域测量测量被测物件在不同时间的特性，即把它看成是一个时间的函数f(t)来测量，称为时域测量。
例如，对图中a的信号f(t)可以用示波器显示并测量它的幅度、宽度、上升和下降时间等参数。
把信号f(t)输入一个网络，测量出其输出信号f(t)，与输入相比较而求得网络的传递函数h(t)。
这些都属於时域测量。
对同一个被测物件，也可以测量它在不同频率时的特性，亦即把它看成是一个频率的函数S(ω)来测量，这称为频域测量。
例如，对信号f(t)可以用频谱分析仪显示并测量它在不同频率的功率分布谱S(ω)，如图b。
把这个信号输入一个网络,测量出其输出频谱S′(ω)，与输入相比较而求得网络的频率回应G（ω）。
这些都属於频域测量。
用一个频率可变的正弦（单频）信号作输入，测量出在不同频率时网络输出与输入功率之比，也得到G(ω)。
这仍然是频域测量。
时域与频域过程或回应，在数学上彼此是一对相互的傅里叶变换关系，这里*表示卷积。
时域测量与频域测量互相之间有唯一的对应关系。
在这一个域进行测量，通过换算可求得另一个域的结果。
在实际测量中，两种方法各有其适用范围和相应的测量仪器。
示波器是时域测量常用的仪器，便於测量信号波形参数、相位关系和时间关系等。
频谱分析仪是频域测量常用的仪器，便於测量频谱、谐波、失真、交调等。
1.最简单的解释频域就是频率域，平常我们用的是时域，是和时间有关的，这里只和频率有关，是时间域的倒数。
时域中，X轴是时间，频域中是频率。
频域分析就是分析它的频率特性！2. 图像处理中：空间域，频域，变换域，压缩域等概念！只是说要将图像变换到另一种域中，然後有利於进行处理和计算比如说：图像经过一定的变换（Fourier变换，离散yuxua DCT 变换），图像的频谱函数统计特性：图像的大部分能量集中在低，中频，高频部分的分量很弱，仅仅体现了图像的某些细节。
2.离散傅立叶变换一般有离散傅立叶变换和其逆变换3.DCT变换示波器用来看时域内容，频普仪用来看频域内容！！！时域是信号在时间轴随时间变化的总体概括。
时域测量技术
1.1.1时域测量的基本原理为了提高系统测量精度，我们在测量过程中引入了时域测量技术错误！未找到引用源。
-错误！未找到引用源。
由于矢量网络分析仪并不能发出实际入射脉冲或阶跃信号，而是通过收发一定频率带宽信号，测量样品的射频性能特性随频率的变化。
但是频域数据可以通过数学处理（即傅立叶逆变换）将频域数据变换成时域数据，并且能够将测量结果以时间作为X轴表示，这样以来就可以再时域上对时域数据进行相关分析。
通过时域响应能够观察信号传输过程中每个失配或反射位置和幅度的途径。
在进行时域测量中，适量网络分析仪还可以利用选通功能滤除掉不希望的响应，然后再将需要的响应通过傅立叶变换变回到频域。
其工作流程图如图3-1所示带通方式窗口门限选通时域处理图3-1时域测量流程图如图3-1，①频率数据是矢网在频域中对器件响应进行测量时所搜集的数据。
②带通工作方式，通过它可以只选择需要的一段信号进行分析③窗口是在取样周期结束处提供到0的平滑过渡设置参数，用以抑制响应中的无用旁瓣，使时域响应最佳；采用最小窗口设置可以提供最佳分辨率和最高旁瓣。
④选通是去除无用响应影响的时间滤波器。
⑤频率数据是响应变换回频域之后观察到的数据，也是我们经过时域处理后需要的数据。
接下来介绍其具体工作原理。
我们知道,任一个信号既可以用频域特征参数描述,也可以用时域特征参数描述,并且两种描述可以通过傅氏变换和傅氏逆变换联系起来[3]。
傅氏变换和傅氏逆变换的公式为：22()()()()j ft j ft X f X t e df X t X f e dt ππ∞--∞∞-∞==⎰⎰(3-1)用矢量网络分析仪（PNA —E8363B ）以该方法进行测量，其测量结果以时间作为水平显示轴表示，响应值是以时间分隔开的形式出现。
下图对在频域和时域中的同一电缆反射测量数据进行比较。
电缆有两个弯曲段，在此，每个弯曲段都造成传输线阻抗的失配或变化。
图3-2 匹配传输线的响应在输入端口测得的频域响应表示在电缆中失配之间互作用引起的组合反射响应（波动），但很难确定在电缆中何处产生失配。
时域测量技术
..1 时域测量的基本原理为了提高系统测量精度，我们在测量过程中引入了时域测量技术[44-45]。
由于矢量网络分析仪并不能发出实际入射脉冲或阶跃信号，而是通过收发一定频率带宽信号，测量样品的射频性能特性随频率的变化。
但是频域数据可以通过数学处理（即傅立叶逆变换）将频域数据变换成时域数据，并且能够将测量结果以时间作为X轴表示，这样以来就可以再时域上对时域数据进行相关分析。
通过时域响应能够观察信号传输过程中每个失配或反射位置和幅度的途径。
在进行时域测量中，适量网络分析仪还可以利用选通功能滤除掉不希望的响应，然后再将需要的响应通过傅立叶变换变回到频域。
其工作流程图如图3-8所示图3-8时域测量流程图如图3-8，1 频率数据是矢网在频域中对器件响应进行测量时所搜集的数据。
2 带通工作方式，通过它可以只选择需要的一段信号进行分析3 窗口是在取样周期结束处提供到0的平滑过渡设置参数，用以抑制响应中的无用旁瓣，使时域响应最佳；采用最小窗口设置可以提供最佳分辨率和最高旁瓣。
4 选通是去除无用响应影响的时间滤波器。
5 频率数据是响应变换回频域之后观察到的数据，也是我们经过时域处理后需要的数据。
接下来介绍其具体工作原理。
我们知道,任一个信号既可以用频域特征参数描述,也可以用时域特征参数描述,并且两种描述可以通过傅氏变换和傅氏逆变换联系起来[3]。
傅氏变换和傅氏逆变换的公式为：(3-19)用矢量网络分析仪（PNA—E8363B）以该方法进行测量，其测量结果以时间作为水平显示轴表示，响应值是以时间分隔开的形式出现。
下图对在频域和时域中的同一电缆反射测量数据进行比较。
电缆有两个弯曲段，在此，每个弯曲段都造成传输线阻抗的失配或变化。
图3-9 匹配传输线的响应在输入端口测得的频域响应表示在电缆中失配之间互作用引起的组合反射响应（波动），但很难确定在电缆中何处产生失配。
时域响应提供观察电缆内部并确定每个失配的位置和幅度大小的途径。
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• 因此，示波测量技术是一类重要的基本测量技术。示波器是 时域分析的最典型、最常用的仪器。
Y（垂直）通道：由探头、衰减器、前置放大器、延迟线和 输出放大器组成，实质上是个多级宽频带、高增益放大器， 主要对被测信号进行不失真的线性放大，以保证示波器的测 量灵敏度。
• 时基因数：扫描速度的倒数称为时基因数，表示单位距离代表 的时间，单位为“s/cm”或“ms/div”。在示波器面板上有此参 数的旋钮，用以展开高频信号的时间轴。同时设有微调和扩展旋 钮。
3。偏转因数
偏转因数：指在输入信号作用下，光点在荧光屏上垂直（Y）
方向移动1cm（即1div）所需的电压值，单位为 “V/cm”、”mV/cm”、（或“V/div”、”mV/div”）。示波 器面板上也有其旋钮和微调旋钮。
谱仪)及调制域(Modulation Domain)。下面将分三章介绍三 种图示式仪器：时域——示波器、频域——频谱仪和数据域
T
图6.1 调频波频谱图
概述
• 在电子测量中，通常希望直观地看到电信号随时间变化的图 形，时域波形测量技术及电子示波器就是实现人们这种愿望 的。
❖ 记忆示波器：采用具有记忆功能的示波管，能实现模拟信号 的存储、记忆和反复显示，特别适宜观测单次瞬变信号。
❖ 专用示波器：能够满足特殊用途的示波器。如矢量示波器、 心电示波器、电视示波器、逻辑示波器等。
2。数字示波器（DSO:Digital Storage Oscilloscope）
数字示波器将输入信号数字化（即时域取样和幅值量化）后， 经D/A转换器再重建波形显示。
5。输入方式
指输入的耦合方式。一般有直流（DC）、交流（AC）和接地 （GND）三种。
直流方式：即直接耦合方式，输入信号的所有成分都加到示波
器上。
交流方式：通过隔直电容去掉直流和低频分量，仅将交流分量
加到示波器。
接地方式：断开输入信号，将Y通道接地。常用来在测量信号幅
度时确定零电平位置。
6。触发源选择方式
上升时间tr：是与带宽相关的参数，表示由于示波器Y通道的 频带宽度的限制，当输入一个理想阶跃信号（上升时间为0） 时，显示波形的上升沿从10%上升到90%所需时间。它反映 了示波器Y通道跟踪输入信号变化的能力：
2。扫描速度
tr[s] 0.35
BW [MHz ]
• 扫描速度：指荧光屏上单位时间内光点水平移动的距离，单位 为“cm/s”。由于荧光屏上通常以1cm间隔做坐标线刻度，1cm称 为“1格”(用div表示)，故扫描速度的单位也为“1div/s”。
6.1.1 示波器的功用
1. 示波器是一种基本的、应用最广泛的时域测量仪器。 2. 是一种全息仪器。示波器能让人们观察到信号波形的全貌， 能测量信号的幅度、频率、周期等基本参量，能测量脉冲信 号的脉宽、占空比、上升（下降）时间、上冲、振铃等参数， 还能测量两个信号的时间和相位关系。这些功能是其它电子 仪器难以胜任的。
（2）数字式——数字存储示波器（采用A/D、DSP等技术实现 的数字化示波器）。
从性能上，按示波器的带宽可分为：
（1）中、低档示波器，带宽在60MHz以下。 （2）高档示波器，带宽在60MHz以上，大多在300MHz以下。
更高档的有1GHz～2GHz以上。
1、模拟示波器（信号频率一般在200MHz以下）
第六章 时域测量
part1
第六章 时域测量
本章要点： · 示波器的功用、分类、组成和波形显示原理 · 通用示波器的组成原理、特性与应用 · 取样技术在示波器中的应用 · 数字示波器的组成原理、信号采集处理技术、特性与功能
本章开始将介绍几种图示式仪器，从三个方面去进行研究，即
时域(Time Domain)反映的幅度U与时间T的关系(如示波器)、 频域(Frequency Domain)反映的幅度U与频率F的关系(如频
它具有记忆、存储被观察信号功能，可用来观测和比较单次 过程和非周期现象、低频和慢速信号。
根据取样方式不同，数字示波器可分为：实时取样、随机取 样和顺序取样三大类。
由于模拟电路的带宽限制，100MHz以上的示波器，以数字示 波器为主。
二、主要技术指标
1。频带宽度BW和上升时间tr
频带宽度BW:一般指Y通道的频带宽度，为Y通道输入信号的 上、下限频率。下限频率一般为0Hz，故以信号上限频率为其 带宽。
触发源是指用于提供产生扫描电压的同步信号来源。一般有内触发 （INT）、外触发（EXT）、电源触发（LINE）。
内触发：用输入信号产生同步触发信号。 外触发：由外部输入信号产生同步触发信号，通常此信号与被
测信号具有某种时间同步关系。
电源触发：即利用50Hz工频电源产生同步触发信号。
6.1.3 示波器的组成
❖ 通用示波器：采用单束示波管，根据能在荧光屏上显示出的 信号数目，可分为单踪、双踪和多踪示波器。
❖ 多束示波器：又称多线示波器。它采用多束示波管，荧光屏 上显示的每个波形都由单独的电子束扫描产生，能同时观测、 比较两个以上的波形。
❖ 取样示波器：采用时域采样技术将高频周期信号转换为低频 离散时间信号显示，从而可以用较低频率的示波器测量高频 信号。
偏转灵敏度：偏转因数的倒数称为灵敏度。
4。输入阻抗
当被测信号接入示波器时，其输入阻抗形成被测信号的等效 负载。当输入直流信号时，输入阻抗表现为输入电阻，一般 为1M；当输入为交流信号时，输入阻抗用输入电阻和输入 电容Ci的并联表示，Ci一般在33pF左右，当使用有源探头时， Ri=10M ，Ci<10pF。
3. 示波器从早期的定性观测，已发展到可以进行精确测量。 4. 示波器是其它图式仪器的基础。对扫频仪、频谱仪、逻辑 分析仪以及医用B超等各种图示仪器就容易理解了。
6.1.2 示波器的分类
一、当前常用的示波器从技术原理上可分为：
（1）模拟式——通用示波器（采用单束示波管实现显示，当前 最通用的示波器）。