[发明专利]宽带取样示波器时基误差同步补偿方法及装置

说明书

本发明提供了一种宽带取样示波器时基误差同步补偿方法及装置，涉及宽度取样示波器技术领域，所述方法包括：同步触发被测信号和两个近似正交的参考信号，将参考信号和被测信号同时接入宽带取样示波器并进行采样；根据两个近似正交的参考信号构建误差模型，根据误差模型和正交距离回归数学模型构建宽带取样示波器的时基误差估计模型；根据时基误差估计模型计算时基误差估计值；根据时基误差估计值对被测信号的时基误差进行补偿；本发明能够对时基误差进行准确估计和补偿，有效提高宽带取样示波器的测量精准度，使得测量结果具有较小的不确定性。

技术领域

本发明涉及宽度取样示波器技术领域，尤其是涉及一种宽带取样示波器时基误差同步补偿方法及装置。

背景技术

宽带取样示波器的时基误差主要包括时间漂移、时基失真和时基抖动，宽带取样示波器时基误差的影响时域表现为取样信号的幅值产生了偏差，频域则表现为频谱展宽或者产生新的频率成分，导致测量结果出现较大偏差。为减小示波器时基误差对测量结果的影响，中国计量科学院对最小二乘法的思想进行了进一步的技术完善，利用多频率多相位的最小二乘法估计总的时基误差，然后利用PDF反卷积方法去除宽带取样示波器的时基抖动，将时基失真看作系统误差，时基抖动看作随机误差分两步去除。这种方法实际一方面很难准确区分系统误差和随机误差，分步去除时基算法会引入较大的不确定性；另一方面无法准确估计抖动的概率密度函数和方差，使得卷积具有一定偏差，对修正结果带来严重偏差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种宽带取样示波器时基误差同步补偿方法及装置，能够对时基误差进行准确估计和补偿，有效提高宽带取样示波器的测量精准度，使得测量结果具有较小的不确定性。

第一方面，本发明实施例提供了一种宽带取样示波器时基误差同步补偿方法，包括如下步骤：

根据两个近似正交的参考信号构建误差模型，根据所述误差模型和正交距离回归数学模型构建宽带取样示波器的时基误差估计模型；

根据所述时基误差估计模型计算时基误差估计值；

根据所述两个近似正交的参考信号计算所述时基误差估计模型的参数值和时基误差估计值；

根据所述时基误差估计值对所述被测信号的时基误差进行补偿。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述同步触发被测信号和两个近似正交的参考信号的步骤包括：

通过第一信号发生器输出参考信号，通过第二信号发生器输出被测信号，同步触发参考信号和被测信号的采样通道，以获得相同的采样时基；

将所述第一信号发生器输出的信号经正交耦合器进行正交处理，将正交耦合后输出的第一信号和第二信号分别发送至所述示波器的第一通道和第二通道进行显示；将所述第二信号发生器输出的被测信号发送至示波器的第三通道进行显示。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，根据两个近似正交的参考信号构建误差模型，根据所述误差模型和正交距离回归数学模型构建宽带取样示波器的时基误差估计模型；的步骤为：

根据两个近似正交的参考信号构建参数模型，所述参数模型为下式：

其中，y_ij为在第i个采样时刻的幅度值；α_j为幅度分量，f_j为第j次试验的频率，h为谐波数，β_jk和γ_jk为第j次试验第k次谐波的幅度；T_s为理想的采样间隔，d_i为第i个采样点的时基失真值，q_ij为第j次第i个采样点的时基抖动值，ε_ij为噪声带来的幅度误差；