基于eda技术的等效采样的设计实现new

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1、＊基于EDA技术的等效采样的设计实现任斌，余成，陈卫，赖树明（东莞理工学院电子工程系，广东东莞，523808）摘要：本文在介绍了等效采样的原理和方法的基础上提出了一种基于EDA技术的实现方案。借助高速发展的EDA技术，可以方便地产生采样信号，大大简化采样触发电路，解决了传统等效采样对复杂周期信号失效的问题，进一步降低对输入信号的要求。并且本方案中A/D变换器处于连续工作状态，改变了传统的连续等效采样每次触发只采集一个数据的模式。关键词：EDA,等效采样,触发中图分类号：TP385文献标识符：ADe

2、signandRealizationofEquivalent-timesamplingBasedonEDARenBin,YuCheng,ChenWei,LaiShuming(DongguanUniversityofTechnology,Dongguan,523808)Abstract:Thispaperintroducestheprincipleofequivalent-timesamplingandbringsforthanewmethodbasedonEDA.Accordingtothequi

3、cklydevelopingtechnology－EDA,samplingsignalcanbegeneratedeasilyandthecircuitwillbesimplified.Thissystemcansolveaproblemthatthetraditionalmethodcan’tsolve,witchistheequivalentsamplingofcomplexsignal.Sotherestrictiontotheinputsignalisreleased.TheA/Dconv

4、ertorcanworkcontinuously,witchisquitedifferentfromthetraditionalcontinuousequivalentsampling.Keywords：EDA，Equivalent－timesampling，Trigger1、引言有两种基本的数字化采样方式：实时采样（real-timesampling）与等效采样（equivalenttimesampling）。实时采样对波形逐点采集，可以实时显示输入信号的波形，因此适用于任何形式的信号波形，重复

5、或者不重复的，单次的或者连续的。由于所采集的样点是按时间顺序的，因而易于实现波形的显示功能；实时采样的主要缺点是时间分辨率较差。每个样点的采样、量化、存储必须在小于采样间隔的时间内完成。根据Nyquist采样定理为能够完成的重建波形采样频率至少应为信号最高频率的2倍，因此对实时采样提出了更高的要求。鉴于此出现了等效采样技术。等效采样技术可以实现很高的数字化转换速率。其基本原理就是通过多次触发，多次采样而获得并重建信号波形。前提是信号必须是重复的。等效采样通过多次采样，把在信号的不同周期中采样得到的

6、数据进行重组，从而能够重建原始的信号波形。2、等效采样的原理和方法[1]等效采样的基本原理是把高频、快速信号变成低频、慢速重复信号。一般在重复信号的每个周期或相隔几个周期取一个样,而每个取样点分别取自每个输入信号波形不同的位置上,若干个取样点成为一个周期,可以组成类似于原信号的一个周期的波形，但是周期拉长了。例如采集一个静止图像帧数据（采样每秒30帧标准）的采样方案。假定一幅画面的带宽是6MHz，采用实时采样方式，感觉采样定理，采样频率应为12MHz。如果采用等效时间采样方式，可以采样100kHz

7、的模数转换器，每隔120个像素采样一次，帧间采样率稍低于100kHz保证挪后一个像素。则对第一帧采样的结果是1，121，241……像素的数据，第二帧则是2，122，242……像素的数据。这样持续4秒，采集120帧数据，从而得到400k的整个图像帧数据。显然再这个过程中我们利用了画面的静止特性，也就是利用了信号的重复性。有两种等效采样的方法：随机等效采样和连续等效采样。连续等效采样在每个触发捕获一个样值，而不依赖于时间/格的设置和扫描速度，每发现一个触发经过一个虽然很短却明确的延迟（deltat），

8、就获得样值。当发生下一次触发时，延迟增加一段小的增量Δt。这个增＊基金来源：广东省科技厅资助项目(超高速,数字化,多功能电子测量仪的研制2003C102009)量就是等效采样的周期。数字转换器则又采下一个样值。该过程重复多次，“deltat”不断增加到前一个捕获量中，直到时间窗口填满。如图1示：图1.连续等效采样图2.随机等效采样随机等效采样采用内部的时钟，它与输入信号和信号触发的时钟不同步，样值连续不断的获得，而且独立于触发位置。通过记录采样数据与触发位置的时间差来确定采样点在信