《信号波形测量一》PPT课件
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信号波形测量
3．通用示波器的面板示意图 （1）CH1 通道1
（2）CH2 通道2
（3）VOLTS/DIV 输入衰减器 （4）VERT MODE 垂直方式选择开关 （5）SOURCE 触发源选择开关 （6）COUPLING 触发信号耦合方式开关
（7）TIME/DIV 扫描时间选择开关
第4页
电子测量原理
7.6.2 示波器的正确使用
第10页
电子测量原理
7.6.3 用示波器测量电压
1．直流电压的测量（续） 例7-1 示波器测直流电压及垂直灵敏度开关示意图如 图所示，h=4cm、V/cm、若k=10：1，求被测 V/div 直流电压值。 显示波形
0.5 1 2 5 10 V 250 100 50 mV 25 5 （直流电压） 零电平线
第6页
电子测量原理
7.6.2 示波器的正确使用
4．探头的正确使用 常见探头为低电容高电阻探头：
C 示波器 显示波形
Z1 vi
R 输入探头
Ri
Ci
C0
vo
过补偿 最佳补偿 欠补偿
Z2
第7页
电子测量原理
7.6.2 示波器的正确使用
4．探头的正确使用（续） 探头和示波器是配套使用的，不能互换，否则将 会导致分压比误差增加或高频补偿不当。 低电容高电阻探头的校正方法是以良好的方波电 压通过探头加到示波器，微调电容C以达到出现良好 的方波。
第15页
电子测量原理
7.6.4 用示波器测量时间和频率
1．测量周期和频率（续） 例7-3 荧光屏上的波形如图所示，信号一周期7cm， 扫描速度开关置于“10ms/cm”位置，扫描扩展 置于“拉出×10”位置，求被测信号的周期。
t/div 0.2 100 0.5 10 ms 1 1 2 S ns 100 5 50 10 5 x
（2）CH2 通道2
（3）VOLTS/DIV 输入衰减器 （4）VERT MODE 垂直方式选择开关 （5）SOURCE 触发源选择开关 （6）COUPLING 触发信号耦合方式开关
（7）TIME/DIV 扫描时间选择开关
第4页
电子测量原理
7.6.2 示波器的正确使用
第10页
电子测量原理
7.6.3 用示波器测量电压
1．直流电压的测量（续） 例7-1 示波器测直流电压及垂直灵敏度开关示意图如 图所示，h=4cm、V/cm、若k=10：1，求被测 V/div 直流电压值。 显示波形
0.5 1 2 5 10 V 250 100 50 mV 25 5 （直流电压） 零电平线
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电子测量原理
7.6.2 示波器的正确使用
4．探头的正确使用 常见探头为低电容高电阻探头：
C 示波器 显示波形
Z1 vi
R 输入探头
Ri
Ci
C0
vo
过补偿 最佳补偿 欠补偿
Z2
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电子测量原理
7.6.2 示波器的正确使用
4．探头的正确使用（续） 探头和示波器是配套使用的，不能互换，否则将 会导致分压比误差增加或高频补偿不当。 低电容高电阻探头的校正方法是以良好的方波电 压通过探头加到示波器，微调电容C以达到出现良好 的方波。
第15页
电子测量原理
7.6.4 用示波器测量时间和频率
1．测量周期和频率（续） 例7-3 荧光屏上的波形如图所示，信号一周期7cm， 扫描速度开关置于“10ms/cm”位置，扫描扩展 置于“拉出×10”位置，求被测信号的周期。
t/div 0.2 100 0.5 10 ms 1 1 2 S ns 100 5 50 10 5 x
常规心电图的波形和测量示意图通用课件
治疗主要包括药物治疗、导管消融和 手术治疗。
对于室性心律失常，治疗的主要目的 是预防猝死和提高生活质量。常见的 治疗方法包括药物治疗、导管消融和 手术治疗。药物治疗适用于症状较轻 的患者，导管消融和手术治疗则适用 于症状较重或药物治疗无效的患者。
05
病例分析
病例一：心肌梗死
01
总结词
心肌梗死是心肌缺血性坏死，心电图上常表现为ST段抬高或压低，T波
波形和测量示意图
在示意图中，可标出P波、QRS波 群、T波的异常表现，以及心律失 常的类型和频率。通过测量各波 段的幅度和时间，可以评估心律 失常的严重程度。
谢谢您的聆听
THANKS
治疗主要包括药物治疗和起搏器植入。
对于窦性心律失常，治疗的主要目的是缓解症状和改善生活质量。常见的治疗方法包括药物 治疗和起搏器植入。药物治疗主要针对症状较轻的患者，而起搏器植入则适用于症状较重或 药物治疗无效的患者。
房性心律失常
房性心律失常是指心房肌细胞电 信号传导异常导致的心律失常。
房性心律失常通常表现为心房颤 动、心房扑动等，其发生与多种 因素有关，如心肌缺血、心肌肥
病例三：心律失常
总结词
心律失常是指心脏电信号传导异 常导致的异常心律，心电图上常 表现为P波、QRS波群、T波的异 常。
详细描述
心律失常可由多种原因引起，如心肌 缺血、电解质紊乱等。心电图上可观 察到P波、QRS波群、T波的异常表现 ，如P波消失、QRS波群增宽或畸形 、T波倒置等。根据心律失常的类型 和严重程度，治疗方案也会有所不同 。
04
心电图异常解读
窦性心律失常
窦性心律失常是指窦房结变性与 纤维化，导致心脏起搏功能紊乱
。
窦性心律失常通常在老年人中较 为常见，由于窦房结老化或纤维 化，心脏的起搏点发生异常，导
汽车信号波形分析【共42张PPT】
所示铺开在显示屏上。
器信号波形分析
• 波形 • 分析
• 线性输出 型节气门 位置传感 器信号波 形分析如 图所示。
线性输出 型节气门 位置传感 器信号波 形分析
• 查阅车型规范手册，以得到精确的电压范围，通
常传感器的电压应从怠速时的低于1V到节气门全
开时的低于5V。
• 波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。 如果有脉冲信号存在，应确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度、频率和形状等判定性依据。
发动机ECU接到这个信号后，即可使发动机进入怠速 常温度时的1V左右。
通常最常见的传感器故障是根本不产生信号，这说明是传感器的线圈有断路故障。 发动机节气门位置传感器传来的信号与变速器节气门位置传感器操作相对应。
图 磁A脉所冲控示式故曲制障轴波位形，置为传齿感或槽器中者填有异控物造制成的发动机“倒拖”状态时停止喷射燃油， 信典号型波 的另形光分电一析式曲个轴位置常传感开器 触点（构成全功率触点），节气门开度达 到全负荷状态时，将发动机ECU的全负荷输入信号端 如果汽车的故障与温度有直接的关系，则可以从怀疑的温度范围开始试验步骤。
性输出型节气门位ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ传感器。 对于将发动机转速和凸轮轴位置传感器制成一体的具有两个信号输出端子的曲轴位置传感器可用双通道的波形检测设备同时进行检测
其信号波形，其典型信号波形如图所示。 在起动、发动机暖机以及减速或怠速时，大多数发动机控制系统不能使废气再循环运行，在加速时废气再循环正确的控制以优化发动
• 它是由两个开关触点构成的一个旋转开关，一个常闭 机转矩。
• 3.各个最大（最小）峰值电压应相差不多，若某 一个峰值电压低于其他的峰值电压，则应检查触 发轮是否有缺角或弯曲。
• 4.波形的上下波动，不可能在0V电位的上下完美 地对称，但大多数传感器的波形相当接近，磁脉 冲式曲轴（或凸轮轴）位置传感器的幅值随转速 的增加而增加，转速增加，波形高度相对增加。
第7章信号波形测量-PPT课件
4．同步的概念（续）
（2）Tx≠nTy(n为正 整数)，即不满足同 步关系时，显示的 波形不稳定。
Ty
Tx T y 5 4
uy
1
5(6)
10
6
1
10
5
0
2 3
4
7
9
11
t
0 7 8
2 9 3
4 11
8
ux
t
24
7.2.2 波形显示的基本原理 5．连续扫描和触发扫描
扫描电压是连续的方式称为连续扫描。 当欲观测脉冲信号，尤其是占空比很小的脉冲时， 采用连续扫描存在一些问题：选择扫描周期等于脉 冲重复周期时，难以看清脉冲波形的细节。
3t
4t
t
X放大器输出 （扫描阶梯波电压）
t
Ts mT t
35
7.4.2 取样示波器的组成及工作原理
1.取样示波器的基本框图
Y输入 至Y偏转板 延迟线 取样 电路 Y 延长门 垂直 放大器 至X 水平 偏转板 放大器
lS Sy 2bVa
示波管的Y轴偏转灵敏度（单位为cm/V）：
其倒数为示波管的Y轴偏转因数。偏转灵敏度越大， 示波管越灵敏。 为提高Y轴偏转灵敏度，可在偏转板至荧光屏之间 加一个后加速阳极A3。
13
3 荧光屏
荧光屏将电信号变为光信号，是示波管的波形显示部分 。 在使用示波器时，应避免电子束长时间的停留在荧光屏的 一个位置，否则将使荧光屏受损。因此在示波器开启后不 使用的时间内，可将“辉度”调暗。 当电子束停止轰击荧光屏时，光点仍能保持一定的时间， 这种现象称为“余辉效应”。
如果在X偏转板上加一个随时间线性变化的电压，垂直偏转 板不加电压，那么光点在水平方向的偏移距离 Sk t h tc [ m / s ] Sx称为示波管的X轴偏转灵敏度。 为x ，比例系数 x x 光点在锯齿波作用下扫动的过程称为“扫描”； 能实现扫描的锯齿波电压称为扫描电压； 光点自左向右的连续扫动称为“扫描正程”； 自荧光屏的右端迅速返回左端起扫点的过程称为“扫描逆 程”。
（2）Tx≠nTy(n为正 整数)，即不满足同 步关系时，显示的 波形不稳定。
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7.2.2 波形显示的基本原理 5．连续扫描和触发扫描
扫描电压是连续的方式称为连续扫描。 当欲观测脉冲信号，尤其是占空比很小的脉冲时， 采用连续扫描存在一些问题：选择扫描周期等于脉 冲重复周期时，难以看清脉冲波形的细节。
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X放大器输出 （扫描阶梯波电压）
t
Ts mT t
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7.4.2 取样示波器的组成及工作原理
1.取样示波器的基本框图
Y输入 至Y偏转板 延迟线 取样 电路 Y 延长门 垂直 放大器 至X 水平 偏转板 放大器
lS Sy 2bVa
示波管的Y轴偏转灵敏度（单位为cm/V）：
其倒数为示波管的Y轴偏转因数。偏转灵敏度越大， 示波管越灵敏。 为提高Y轴偏转灵敏度，可在偏转板至荧光屏之间 加一个后加速阳极A3。
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3 荧光屏
荧光屏将电信号变为光信号，是示波管的波形显示部分 。 在使用示波器时，应避免电子束长时间的停留在荧光屏的 一个位置，否则将使荧光屏受损。因此在示波器开启后不 使用的时间内，可将“辉度”调暗。 当电子束停止轰击荧光屏时，光点仍能保持一定的时间， 这种现象称为“余辉效应”。
如果在X偏转板上加一个随时间线性变化的电压，垂直偏转 板不加电压，那么光点在水平方向的偏移距离 Sk t h tc [ m / s ] Sx称为示波管的X轴偏转灵敏度。 为x ，比例系数 x x 光点在锯齿波作用下扫动的过程称为“扫描”； 能实现扫描的锯齿波电压称为扫描电压； 光点自左向右的连续扫动称为“扫描正程”； 自荧光屏的右端迅速返回左端起扫点的过程称为“扫描逆 程”。
第3章2信号波形测量090325PPT课件
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
采样速率通常由微处理器用户设定的扫描时间因素决定。对 于自动量程功能的示波器，只要被测信号的频率在示波器的 通带内，示波器都会根据实际情况自动调整Y轴偏转因素和扫 描时间，不会出现混淆失真。第9页
电子测量原理
(4)．数字存储示波器的存储 示波器用存储器把AD变换后的数据存储起来以便显示。 每个信号通道能存储数据的点数称为存储容量，或记录长度。 对有些双通道示波器，如果只使用一个通道则存储容量加倍 存储数据的原则是：先进先出。
1．数字存储示波器的组成原理（续） 当处于存储工作模式时，其工作过程一般分为存
储和显示两个阶段。 在存储工作阶段，将模拟信号转换成数字化信号，
在逻辑控制电路的控制下依次写入到RAM中。 在显示工作阶段，将数字信号从存储器中读出转
换成模拟信号，经垂直放大器放大加到CRT的Y 偏转板。同时，CPU的读地址计数脉冲加至D/A 转换器，得到一个阶梯波扫描电压，驱动CRT的 X偏转板，
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败 也是伟大的，所以不要放弃，坚持 就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
实时取样，或称为等效取样。
第3页
（1）．取样的基本概念 实时取样示意图
输入信号 Vi(t)
取样脉冲 p(t)
取样信号 Vo(t)
第4页
电子测量原理
t t
电子测量原理
（1）．取样的基本概念 非实时取样示意图
3
采样速率通常由微处理器用户设定的扫描时间因素决定。对 于自动量程功能的示波器，只要被测信号的频率在示波器的 通带内，示波器都会根据实际情况自动调整Y轴偏转因素和扫 描时间，不会出现混淆失真。第9页
电子测量原理
(4)．数字存储示波器的存储 示波器用存储器把AD变换后的数据存储起来以便显示。 每个信号通道能存储数据的点数称为存储容量，或记录长度。 对有些双通道示波器，如果只使用一个通道则存储容量加倍 存储数据的原则是：先进先出。
1．数字存储示波器的组成原理（续） 当处于存储工作模式时，其工作过程一般分为存
储和显示两个阶段。 在存储工作阶段，将模拟信号转换成数字化信号，
在逻辑控制电路的控制下依次写入到RAM中。 在显示工作阶段，将数字信号从存储器中读出转
换成模拟信号，经垂直放大器放大加到CRT的Y 偏转板。同时，CPU的读地址计数脉冲加至D/A 转换器，得到一个阶梯波扫描电压，驱动CRT的 X偏转板，
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败 也是伟大的，所以不要放弃，坚持 就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
实时取样，或称为等效取样。
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（1）．取样的基本概念 实时取样示意图
输入信号 Vi(t)
取样脉冲 p(t)
取样信号 Vo(t)
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电子测量原理
t t
电子测量原理
（1）．取样的基本概念 非实时取样示意图
3
电子测量—信号波形测量课件
1 模拟示波器
模拟示波器可分为通用示波器、多束示波器、取 样示波器、记忆示波器和专用示波器等。
通用示波器采用单束示波管，又可分为单踪、双 踪、多踪示波器。
多束示波器采用多束示波管，荧光屏上显示的每 个波形都由单独的电子束扫描产生。
取样示波器可以用较低频率的示波器测量高频信 号。
记忆示波器采用有记忆功能的示波管，实现模拟 信号的存储、记忆和反复显示。
第7章 信号波形测量
7.1 概述 7.2 CRT显示原理 7.3 通用示波器 7.6 示波器的基本测试技术
7.1 概述
7.1.1 示波器的分类
根据示波器对信号的处理方式的不同可分为模 拟、数字两大类： 1 模拟示波器 ——采用模拟方式对时间信号进行处理和显示。 2 数字示波器 ——对信号进行数字化处理后再显示。
- U y
U x U x
2
1 3t
0
4
- U x
43 012
仅在水平偏转板 的两板间加锯齿 电压，则光点只 在荧光屏的水平 方向来回移动， 出现一条水平线 段。
专用示波器是能够满足特殊用途的示波器，又称 特种示波器。
2 数字示波器
数字示波器将输入信号数字化（时域取样和幅度量 化）后，经由D/A转换器再重建波形。
数字示波器具有记忆、存贮被观察信号功能，又称 为数字存贮示波器。
根据取样方式不同，数字示波器又可分为实时取样、 随机取样和顺序取样三大类。
7.1.2 主要技术指标
当有外加电压作用时，偏转板之间形成电场；在 偏转电场作用下，电子束打向由X、Y偏转板共同 决定的荧光屏上的某个坐标位置。
为了示波器有较高的测量灵敏度，Y偏转板置于 靠近电子枪的部位，而X偏转板在Y的右边。
电子测量仪器与应用第4章 波形测试及示波器PPT课件
锯齿波不断地作周期性的扫描，并且每次的扫描时间 很短，就可以得到适于观测的稳定波形。需要注意的是， 每次重复的扫描周期应小于人眼的视觉暂留时间，否则， 人眼就可以分辨出扫描回程，波形就会产生明显的闪烁而 不利于观测。
（2）扫描与被测信号的同步
前面介绍的是Tx=Ty时，正好显示了一个周期的被 测波形情况。图3.5为扫描电压与被测信号2个周期同步 时的情况，图中Tx=2Ty。
Uy
0
2 1
4 35
6 8 10 79
t
1,9
5
2 10 4 12 6
0,8 3
7
TTy s
Tx=2Ty
Tn
图3.5 Tx = 2Ty时显示的波形
0 Ux
1 2 3 4 5 6 7 8
t
结论：Tx=nTy（n为整数），以保证每次扫描起始点都 对应信号的相同相位点上，这种过程称为“同步”。
如果没有这种同步关系，则后一扫描周期描绘的图形与前一扫描周期 描绘的图形不重合，如图3.6所示。
t
图3.6
Tx
5 4 Ty
扫描与被测信号不同
步时显示的波形
2. X—Y波形显示原理 X—Y图示仪：当有两个信号分别加在X和Y偏转板上时
（Ux不一定是锯齿波），荧光屏上即能显示出两个信号波 形之间的关系。通常把两个偏转板上都加正弦电压时显示的图形叫
李沙育图形，它常用的频率和相位测量中。
U y
1
0 12 34 t
第4章 波形测试及示波器
➢ 目标规划 ➢ 4.1 波形测试的基本原理 ➢ 4.2 通用示波器的工作原理 ➢ 4.3 示波器的使用操作 ➢ 4.4 示波器的基本测量应用 ➢ 4.5 数字示波器的使用 ➢ 本章小结
信号波形测量 PPT
至Y 偏转板
内
外触发 外 电源
X输入
触发电路
扫描 发生器
水平 放大器
至X 偏转板
校准信号 输出 校准信号 发生器
至各电路
低压电源
高压电源
正高压 负高压
7.3.2 通用示波器的垂直通道
1．输入电路：包括衰减器和输入选择开关。
（1）衰减器
vi
R1
Z1 C1
R2
C2
Z2
最佳补偿条件 ：R1C1R2C2
vo
电视（TV）触发方式：是在原有放大、整形电路 基础上插入电视同步分离电路实现的，以便对电视 信号（如行、场同步信号）进行监测与电视设备维 修。
（4）触发极性选择和触发电平调节
( a ) 正 电 平 、 正 极 性 ( b ) 正 电 平 、 负 极 性
( c ) 负 电 平 、 负 极 性 ( d ) 负 电 平 、 正 极 性
可通过调节“Y轴位移”旋钮，调节直流电位以改 变被测波形在屏幕上的位置。
3．延迟线
触发扫描时，扫描的开始时间总是滞后于被观测脉 冲一段时间，这样，脉冲的上升过程就无法被完整地显 示出来。
输入信号 扫描 起点
触发点
tT
扫描电压
输入信号 触发点
输入信号 延迟后
扫描 起点
t Tt d
扫描电压
显示波形
显示波形
7.2 CRT显示原理
CRT : Cathode Ray Tube
G1 K
F
电子枪 G2 A1 A2
偏转系统 Y偏转板 X偏转板
荧光 屏
荧 光 屏
-E 辉度
聚焦
辅助聚焦 +E
阴极射线管内部结构图
信号检测与估计理论-第四章-信号波形检测
6. 充分统计量的分析方法
利用充分统计量 x1构造似然比检验 x1 是高斯随机变量，有
返回
一般二元信号波形的检测
1. 信号模型
2. 判决表示式
用正交级数展开系数表示接收信号：
一般二元信号波形的检测
2. 判决表示式
取展开系数的前N项
一般二元信号波形的检测
2. 判决表示式
一般二元信号波形的检测
3. 检测系统的结构
图4.15 判决域划分示意图
一般二元信号波形的检测
7. 二元信号波形检测归纳
（3）分界线： 直线的斜率： 原信号差矢量的斜率：
有： 判决域分界线是垂直于信号间连线的直线！
一般二元信号波形的检测
7. 二元信号波形检测归纳
（4）若二元信号假设的先验概率相等，采用最小平均错误概率准则， 则判决域分界线满足：
输出功率信噪比
利用Schwarz不等式，满足式（4.2.12）
， 等号成立。
匹配滤波器的设计
令
由
有 当 式（4.2.16）中的等号成立。
匹配滤波器的设计
噪声为有色噪声时，广义滤波器：
当滤波器输入为白噪声时，
，
有
匹配滤波器的主要特点
1. 匹配滤波器的脉冲响应与 时刻的选择
图4.4 匹配滤波器的脉冲响应特性
简单二元信号的波形检测
4. 检测性能分析
检验统计量
在假设H0或假设H1下，都是高斯随机变量。
通过分析两种假设下的均值和方差，计算判决概率，
并据此分析检测性能。
可以得到，
，
，
简单二元信号的波形检测
偏移系数：
简单二元信号的波形检测
5. 最佳信号波形设计
在高斯白噪声条件下，简单二元确知信号波形的检测性能 由偏移系数d2决定，d2取决于信号的能量Es，与信号波形无关。
利用充分统计量 x1构造似然比检验 x1 是高斯随机变量，有
返回
一般二元信号波形的检测
1. 信号模型
2. 判决表示式
用正交级数展开系数表示接收信号：
一般二元信号波形的检测
2. 判决表示式
取展开系数的前N项
一般二元信号波形的检测
2. 判决表示式
一般二元信号波形的检测
3. 检测系统的结构
图4.15 判决域划分示意图
一般二元信号波形的检测
7. 二元信号波形检测归纳
（3）分界线： 直线的斜率： 原信号差矢量的斜率：
有： 判决域分界线是垂直于信号间连线的直线！
一般二元信号波形的检测
7. 二元信号波形检测归纳
（4）若二元信号假设的先验概率相等，采用最小平均错误概率准则， 则判决域分界线满足：
输出功率信噪比
利用Schwarz不等式，满足式（4.2.12）
， 等号成立。
匹配滤波器的设计
令
由
有 当 式（4.2.16）中的等号成立。
匹配滤波器的设计
噪声为有色噪声时，广义滤波器：
当滤波器输入为白噪声时，
，
有
匹配滤波器的主要特点
1. 匹配滤波器的脉冲响应与 时刻的选择
图4.4 匹配滤波器的脉冲响应特性
简单二元信号的波形检测
4. 检测性能分析
检验统计量
在假设H0或假设H1下，都是高斯随机变量。
通过分析两种假设下的均值和方差，计算判决概率，
并据此分析检测性能。
可以得到，
，
，
简单二元信号的波形检测
偏移系数：
简单二元信号的波形检测
5. 最佳信号波形设计
在高斯白噪声条件下，简单二元确知信号波形的检测性能 由偏移系数d2决定，d2取决于信号的能量Es，与信号波形无关。
信号波形测量一共82页
第11页
电子测量原理
第7章 信号波形测量
7.1 波形的模拟测量 7.2 波形的数字测量 7.3 示波器的原理与设计 7.4 示波器的应用 7.5 示波器专题讲座
第12页
7.2 波形的数字测量
波形数字测量的基本流程
被测信号
采集
存储
处理
电子测量原理
显示
① 等间隔进行采样及A/D转换 ② 顺序存储采样数据 ③ 读取采样数据处理并构建波形
通过调节G1对K的负电位可控制电子束的强弱，从而调节 光点的亮度，即进行“辉度”控制。
调节A1的电位器称为“聚焦”旋钮，通过对它进行调节 可调节G2与A1和A1与A2之间的电位；调节A2电位的旋钮 称为“辅助聚焦”。
电子束聚焦的原理是，电子从阴极K发射，经G1、G2、 A1、A2聚焦和加速后进入偏转系统。
x
y
（2）X、Y偏转板上分别加变化电压
Uy
(a)
Uy 1
Ux=0、Uy=0
1
0 2 4t
2 04
3
3
Ux Ux
2
1 3t
0
4
(-bU)y Ux=0、Uy=常量
-Ux
第6页
43 0 12
电子测量原理
（2）X、Y偏转板上分别加变化电压（续）
Y偏转板加正弦波 ，X偏转板加锯齿 波，荧光屏上将 显示出被测信号 随时间变化的一 个周期的波形曲 线。
G1
G2
A1
A2
K
第4页
电子测量原理
2 偏转系统
两对相互垂直的平行金属板，垂直偏转板和水平偏转板 。 电压偏转偏转距离。偏转距离与偏转电压成正比。
y
lS 2bVa
Vy
信号检测与估计理论 第六章 波形估计ppt精选课件
=lti2m 0lti1m 0rs(t2t1t1)t2 rs(t2)lti1m 0rs(t1t1)t2 rs()
lti2m 0rs(t2t2)rs(t2)lti2m 0rs(t2t2)rs()rs()
rs()rs()为偶函数，其导数 rs (pp)t精为选版奇函数，故有 rs()0rs(0)0 9
6.1.2 信号波形估计的准则和方法
E[(s(t)as(t)bs(t))s(t)]00
rs(0)ars()brs()rs(0)rprs2pst((精0选))版rrs2s((0))
8
6.1.2 信号波形估计的准则和方法
例6.1.2 （续）例题相关结论的证明
rs()drd s (), rs()d2 d r s( 2)
s ( t ) l i m s ( t t ) s ( t ) ,s ( t ) l i m s ( t t ) s ( t ) , s ( t ) l i m s ( t t ) s ( t )
h(t)
L1[H(s)]
1
2 2
1
e 2t e 2t ,
,t 0 t 0
2 2
Var[g(t)]Var[s(t)]rs(0) h()rs()d
1 0 1 e 2 1ed 1 e 2 1ed
2 2 2 2
022 2
1 1 1 1 1 0.354
2 4 2 1 2ppt精4选版2 1 2
rs()1 2e, rn()()
P s(s) rs()esd 1 2eesd 0 1 2eesd0 1 2e esd
1 2 1 1s1 1s 1 1s2
Pn(s) ()esd1
P x (s ) P s(s ) P n (s ) 1 1 s 2 1 s s 2 2 1 2 s s 1 2 s s 1 2
第七章信号波形测量(一)
第13页
7.2 波形的数字测量
波形数字测量的基本流程
被测信号
采集
存储
处理
电子测量原理
显示
① 等间隔进行采样及A/D转换 ② 顺序存储采样数据 ③ 读取采样数据处理并构建波形
第14页
7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集
1．采样定理
电子测量原理
采样定理，又称香农采样定理，奈奎斯 特采样定理：如果信号是带限的（0~fmax）， 并且采样频率高于信号带宽的两倍，那么原 来的连续信号可以从采样样本中完全重建出 来。
电子束聚焦的原理是，电子从阴极K发射，经G1、G2、 A1、A2聚焦和加速后进入偏转系统。
G1
G2
A1
A2
K
第5页
电子测量原理
2 偏转系统
两对相互垂直的平行金属板，垂直偏转板和水平偏转板 。 电压偏转偏转距离。偏转距离与偏转电压成正比。
lS y 2bVa Vy
L：偏转板长度；S：偏转板中心到屏幕中心距离； b：偏转板间距；Va：阳极A2上的电压。
结合上述特点，可根据实际信号选择合适的采样方式以更 完美的观测信号。
第32页
7.2 波形的数字测量
7.2.3 波形的处理（续）
1、波形的内插 线性插值数学模型
y(1)
m0
k
1 (m1 1
m0)
y(2)
m0
k
2 (m1 1
m0)
......
y(i) m0
i
(m1 m0)
k 1
......
第15页
7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集
1．采样定理
电子测量原理
混叠是指当采样率低于实际信号最高频率2倍（奈奎斯特频 率）时所出现的一种现象。
7.2 波形的数字测量
波形数字测量的基本流程
被测信号
采集
存储
处理
电子测量原理
显示
① 等间隔进行采样及A/D转换 ② 顺序存储采样数据 ③ 读取采样数据处理并构建波形
第14页
7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集
1．采样定理
电子测量原理
采样定理，又称香农采样定理，奈奎斯 特采样定理：如果信号是带限的（0~fmax）， 并且采样频率高于信号带宽的两倍，那么原 来的连续信号可以从采样样本中完全重建出 来。
电子束聚焦的原理是，电子从阴极K发射，经G1、G2、 A1、A2聚焦和加速后进入偏转系统。
G1
G2
A1
A2
K
第5页
电子测量原理
2 偏转系统
两对相互垂直的平行金属板，垂直偏转板和水平偏转板 。 电压偏转偏转距离。偏转距离与偏转电压成正比。
lS y 2bVa Vy
L：偏转板长度；S：偏转板中心到屏幕中心距离； b：偏转板间距；Va：阳极A2上的电压。
结合上述特点，可根据实际信号选择合适的采样方式以更 完美的观测信号。
第32页
7.2 波形的数字测量
7.2.3 波形的处理（续）
1、波形的内插 线性插值数学模型
y(1)
m0
k
1 (m1 1
m0)
y(2)
m0
k
2 (m1 1
m0)
......
y(i) m0
i
(m1 m0)
k 1
......
第15页
7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集
1．采样定理
电子测量原理
混叠是指当采样率低于实际信号最高频率2倍（奈奎斯特频 率）时所出现的一种现象。
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7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集(续)
（1）实时采样
只需一次触发就采集到信号的所有资料 不仅适用捕获重复信号，而且是捕捉单次信
号以及隐藏在重复信号中的毛刺和异常信号的有 效方法。
7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集(续)
（1）实时采样
多ADC并行采样/时间交替采样
ADC0
ADC1 ADC0
ui S/H
4位 并行A/D
4位
D/A
减法
u1
- 放大器
+
4位 并行A/D
b7 (MSB) b6 bb54 b3 b2 bb10 (LSB)
7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集(续)
3．采样方式
实时采样 real-time sampling 一次采集信号上的若干采样点，并基于采样点的时间顺序显示
• 通过调节G1对K的负电位可控制电子束的强弱，从而调节 光点的亮度，即进行“辉度”控制。
• 调节A1的电位器称为“聚焦”旋钮，通过对它进行调节可 调节G2与A1和A1与A2之间的电位；调节A2电位的旋钮称为 “辅助聚焦”。
• 电子束聚焦的原理是，电子从阴极K发射，经G1、G2、A1 、A2聚焦和加速后进入偏转系统。
7.2.3 波形的处理（续）
1波形的内插
线性插值
正弦插值
7.2 波形的数字测量
7.2.3 波形的处理（续）
2.波形参数计算
波形参数都有哪些？ 各有什么含义？ 如何计算？
？
7.2 波形的数字测量
7.2.3 波形的处理（续）
2.波形参数计算
电压类参数
7.2 波形的数字测量
7.2.3 波形的处理（续）
么样的问题？
7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集(续)
（2）等效采样 顺序采样:
3
4
5
6
7
8
2
9
1
7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集(续)
Trig-1
（2）等效采样
Trig-2
Trig-3
Trig-4
随机采样
t1
第一次采样
t2
第二次采样
t3 第三次采样
t4 第四次采样
3 1 4 2 31 4 2 3 1 4 2 3 1
触发电路
校准信号 输出
校准信号 发生器
扫描 发生器
至各电路 低压电源
水平 放大器
至X 偏转板
高压电源
正高压 负高压
（2） 通过触发控制来实现波形的存储
7.2 波形的数字测量
7.2.2 采样点的存储（续）
（3） 触发与触发释抑
输入信号 波形显示
ab
普通模式
波形显示
经过 触发释抑后
7.2 波形的数字测量
7.2.2 采样点的存储（续）
（3） 触发与触发释抑
释抑时间
①,②分别表示不同的触发点。 ⑴,⑵分别对应①,②不同触发点所 采集的波形。
为提高偏转灵敏度，Y偏转板靠近电子枪，而X偏转板在Y 的右边。偏转板至荧光屏之间加一个后加速阳极A3。
3 荧光屏
将电信号变为光信号
辉度调节、余辉效应
7.1.2 波形显示的基本原理
1．显示随时间变化的图形
（1）Ux、Uy为固定电压
x
y
（2）X、Y偏转板上分别加变化电压
Uy
(a)
Uy 1
Ux=0、Uy=0
7.2.1 信号采集
+Ur
2．模数转换器
R
（1）并行比较式ADC ui
（flash ADC）
R
R -Ur
2n 1 个比较器
+ 比较器 -
+ -
+ -
编
n
n MSB
码
n-1 输 n-1
出
逻
寄
辑
存
电 1 器 1 LSB
路
采样时钟
7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集
2．模数转换器 （2）并串式ADC
G1
G2
A1
A2
K
2 偏转系统
• 两对相互垂直的平行金属板，垂直偏转板和水平偏转板 。 • 电压偏转偏转距离。偏转距离与偏转电压成正比。
lS y 2bVa Vy
L：偏转板长度；S：偏转板中心到屏幕中心距离； b：偏转板间距；Va：阳极A2上的电压。
偏转灵敏度（cm/V）：
Sy
lS 2bVa
偏转灵敏度越大，示波管越灵敏。 其倒数为偏转因数。
7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集
1．采样定理
混叠是指当采样率低于实际信号最高频率2倍（奈奎斯特频 率）时所出现的一种现象。
如下图，由于采样率低于实际信号的频率，导致结果采集 的波形频率低于实际信号频率。这种信号频率与实际信号不 同，它却能表示正确的波形形状，往往还具有正确的幅度。
7.2 波形的数字测量
第7章 信号波形测量
7.1 波形的模拟测量 7.2 波形的数字测量 7.3 示波器的原理与设计 7.4 示波器的应用 7.5 示波器专题讲座
• 几种典型的波： 正弦波 方波和矩形波 三角波和锯齿波 阶跃波和脉冲波 调幅波和调频波
什么是波形？
什么是波形？
• 正弦波是波形的基本组成，任何非正弦波都可视成是基波和无数不同频 率的谐波分量组成。
7.2.4 波形显示（续） 1．液晶显示原理
7.2 波形的数字测量
7.2.4 波形显示（续） 2．TFT液晶器的驱动时序
7.2 波形的数字测量
7.2.4 波形显示（续）
3．波形的显示
7.2 波形的数字测量
7.2.4 波形显示（续）
3．波形的显示
如何显示 模拟余辉 的效果？
7.3 示波器原理与设计
触发释抑，波形稳定显示
7.2 波形的数字测量
7.2.3 波形的处理
被测波形被转化为离散的数字序列并被捕捉、存储下来后，其最大好处便是可 以利用处理器强大的功能进行波形的各种处理和运算。 在这一环节主要包含两方面的工作，即波形重构和波形参数的测量。
7.2 波形的数字测量
7.2.3 波形的处理（续）
ADC1ADC0
ADC1ADC0
输入 信号
ADC1 ADC1
ADC0
CLK0
t
ADC1
CLK1
t
7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集(续)
（1）实时采样
多ADC并行交替采样与校正技术专题讨论 并行采样的优缺点？ 并行采样的误差来源有哪些？ 这些误差分别影响采集的哪些性能？ 误差校正的方法有哪些？ 目前该技术的发展情况怎样？还存在什
7.3.1 示波器的发展与分类（续）
7.3 示波器原理与设计
7.3.1 示波器的发展与分类（续）
7.3 示波器原理与设计
7.3.1 示波器的发展与分类（续）
7.3 示波器原理与设计
7.3.2 模拟示波器原理
Y输入
Y输入 电路
Y前置 放大器
延迟线
Y后置 放大器
至Y 偏转板
内
外触发 外 电源
X输入
信号。 正弦内插：（Sinx/x）利用曲线来连接样点，通用性更强
。它利用数学处理，在实际样点间隔中运算出结果。这种 方法弯曲信号波形，使之产生比纯方波和脉冲更为现实的 普通波形。sin x/x 正弦内插发复现信号。 结合上述特点，可根据实际信号选择合适的采样方式以更 完美的观测信号。
7.2 波形的数字测量
Ux
U x -U x
t
（2）X、Y偏转板上分别加变化电压（续）
李沙育（Lissajous）图形显示，常用在相位和频率测量中
uy
1
1
2
0 2 4t
04
3 3
u0y
4
04
1 3t 3
0 24
1
2 2
ux
ux t
0 1
2 3
4
两信号的初相相同，且在X、Y 方向的偏转距离相同，在荧光 屏上画出一条与水平轴呈45度 角的直线。
1
0 2 4t
2 04
3
3
Ux Ux
2
1 3t
0
4
(-bU)y Ux=0、Uy=常量
-Ux
43 0 12
（2）X、Y偏转板上分别加变化电压（续）
Y偏转板加正弦波 ，X偏转板加锯齿 波，荧光屏上将 显示出被测信号 随时间变化的一 个周期的波形曲 线。
Uy
Uy 1
0
2
4t
3
1 2 0
4 3
-U y 0
•
对于脉冲波占空比越小，波形所含谐波就越多，谐波频率分量也越
高。
7.1 波形的模拟测量
7.1.1 CRT
由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组
成。
偏转系统
荧光 屏
电子枪
G1
Y偏转板 X偏转板
K
G2 A1 A2
荧
F
光
屏
-E 辉度
聚焦
辅助聚焦 +E 后加速极A3
1 电子枪
• 作用：发射电子并形成很细的高速电子束。由灯丝F、阴极 K、栅极G1和G2和阳极A1、A2组成。
7.2 波形的数字测量
波形数字测量的基本流程
被测信号
采集
存储
处理
显示
① 等间隔进行采样及A/D转换 ② 顺序存储采样数据 ③ 读取采样数据处理并构建波形
7.2 波形的数字测量
7.2.1 信号采集
1．采样定理
采样定理，又称香农采样定理，奈奎斯 特采样定理：如果信号是带限的（0~fmax）， 并且采样频率高于信号带宽的两倍，那么原 来的连续信号可以从采样样本中完全重建出 来。