数学运算命令子系统

数学运算命令用于设置通道间波形的多种运算功能。

本系列示波器可实现通道间波形的多种数学运算,包括:代数运算、函数运算、FFT运算、逻辑运算和数字滤波。

操作运算符

代数运算

支持的包括:A+B、A-B、A×B、A÷B。

函数运算

支持的函数运算包括:Intg(积分)、Diff(微分)、Sqrt(平方根)、Lg(以10为底的对数)、Ln(自然对数)、Exp(指数)、Abs(绝对值)、AX+B(一次函数)。

FFT运算

使用FFT(快速傅立叶变换)数学运算可将时域信号转换为频域分量(频谱)。本系列示波器提供FFT运算功能,可实现在观测信号时域波形的同时观测信号的频谱图。使用FFT运算可以方便的进行以下工作:

表 1. 窗函数
窗函数 特点 适合测量的波形

矩形

最好的频率分辨率

最差的幅度分辨率

与不加窗的状况基本类似

暂态或短脉冲,信号电平在此前后大致相等

频率非常接近的等幅正弦波

具有变化较缓慢波谱的宽带随机噪声

布莱克曼

最好的幅度分辨率

最差的频率分辨率

主要用于单频信号,寻找更高次谐波

汉宁

与矩形窗比,具有较好的频率分辨率,较差的幅度分辨率

正弦、周期和窄带随机噪声

汉明

稍好于汉宁窗的频率分辨率

暂态或短脉冲,信号电平在此前后相差很大

平顶

精确地测量信号

无精确参照物且要求精确测量的信号

三角

较好的频率分辨率

窄带信号,且有较强的干扰噪声

使用窗函数可以有效减小频谱泄漏效应。本系列示波器提供下表所示的6种FFT 窗函数,每种窗函数的特点及适合测量的波形不同。需根据所测量的波形及其特点进行选择。

逻辑运算

支持的逻辑运算包括:A&&B(与)、A||B(或)、A^B(异或)、!A(非)。一个二进制位的逻辑运算结果为:

表 2. 逻辑运算结果
A B A&&B A||B A^B !A
0 0 0 0 0 1
0 1 0 1 1 1
1 0 0 1 1 0
1 1 1 1 0 0

数字滤波

支持的数字滤波包括:低通、高通、带通、带阻。