【是德征文】+示波器的FFT功能在滤波器效果验证分析中运用

mr.king

【是德征文】+示波器的FFT功能在滤波器效果验证分析中运用 [复制链接]

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在研发工作中，因为输入信号不够理想，ADC采样后的后续过零识别处理偏移飘动偏大，为了解决这个问题，我利用FPGA设计了高阶的有限冲激响应(FIR)数字低通滤波器，此功能模块首先通过滤波器设计软件根据采样率归一化后得到一组浮点数，仿真效果也相当好，在移植到FPGA过程中，考虑到资源消耗，改用整数处理，这样就存在误差，实际滤波效果我通过利用是德科技的示波器内部的math功能中FFT模块来定量测量分析。
在FPGA综合完成后，把实际接收信号利用前端ADC输入到FPGA的FIR低通滤波器，为了评估滤波器实际运行效果，我把FIR的输出用DAC输出到片外用示波器捕获观察，第一图上部绿色波形是前端放大的原始信号，黄色是经过简单RC模拟低通的信号，红色是经过滤波器后由DAC输出的处理结果。黄色基本与绿色想死，依然存在波形对称性差的状况。理想信号频率是320kHz的正弦信号，需要对其过零点进行判别，从绿色和黄色波形看，正弦信号由于前端处理产生了比大的失真，在下部FFT的频谱中可以看，偶次谐波较大，在第一偶次谐波频点640KHz处有比基波低10dB的干扰，这样波形对称性就比较差，过零间隔呈现疏密相间，这样失真的波形经过FIR滤波器和DAC后，输出的红色波形相当完美，为了定量了解波形改善程度，在第二图，我选择FFT对象是红色波形，由FFT图形看，二次谐波640kHz比基波320kHz低将近30dB，而原始信号只低10dB。设计的高阶数字滤波器对信号外的第一偶次谐波衰减了将近20dB，输出波形的过零间隔基本均匀分布。
利用示波器的FFT功能，在观察输入输出信号同时能定量的测量波形频点频谱，对滤波器的效果测量有个直观数字化指标，而不仅仅限于波形相对原始信号有了可观改善这样模糊的描述。

十几年来，几乎每天都和示波器打交道，从早期惠普54622 MSO6012到现在MSO604（开始买的DSO604后来升级数字插件），
安捷伦功能上相当好，唯一遗憾是6012 54622的显示屏下面的按键不耐用，也许与我天天操作它有关！！！呵呵，再附加几
个办公室三年前新置备的是德科技仪器，我们办公室除了以前买过的一台泰克频谱仪，后来机器都是是德科技的。

lightxixi

原来是德已经跟楼主打交道十几年啦