德国Spectrum公司数字化仪添加Boxcar高性能信号噪声消除功能

技术重点：

· 为过采样信号而提升的分辨率和动态性能

· 符合Spectrum公司44xx系列PCIe, PXIe 和 LXI数字化仪标准

· 可完全编程，并支持SBench6专业版软件

德国Spectrum公司今日宣布旗下模块化设计数字化仪产品线新增Boxcar高性能信号噪声消除功能。Boxcar所提供的平均功能可消除高频噪音，还原一个清晰的信号。该功能不仅适用于信号的过采样情况，还可用于提升信号的垂直分辨率、降低噪音、提升诸如信噪比(SNR)和无杂散动态范围(SFDR)等动态性能。此外，该功能使用数学信号处理功能，通过邻近样本点的平均值有效重估每个获取数据点的纵向值。

通过Spectrum公司Boxcar平均功能所产生的噪音正弦信号，有效降低信号噪音并整体提升信噪比

顶部跟踪路径(上图的蓝色路径)表示的是一条具有显著噪音的正弦曲线。这条信号的原始数据是通过Spectrum公司具有14位分辨率和采样率高达500MS/s的M4i.4450数字化仪生成。中间的橙色路径和底部的红色路径表示的是使用Boxcar平均功能对原始数据处理后，在8个邻近点和64个邻近点所获取的路径。两条路径均表现出显著的低噪音水平。

为了最大程度的提升该功能的灵活性，Boxcar可供使用者从2至256个邻近点的范围区间进行选择以获得平均值。平均数据随后可根据所选邻近点的数量比例以更高的分辨率进行存储。譬如，选择两个邻近点可以使16 位数字化仪的表现与17位数字化仪等同;选择四个邻近点后的16位数字化仪性能则与18位数字化仪的表现相同;如果选择最大值为256个的邻近点，理论上16位数字化仪的表现则能够与24位数字化仪的性能相媲美。

Spectrum公司技术总监Oliver Rovini 表示：“Boxcar平均功能是提升高速高分辨率数字化仪测量性能的一个非常好的工具。在信号被过度采样的情况下，该功能可使使用者多角度获益。Boxcar平均功能不仅降低了高频噪音的影响，还能提升低噪音水平下的测量结果。例如，Spectrum公司使用Boxcar功能对高纯度信号的测试结果显示，其有效位数(ENOB)至少能够提升2位，SFDR和SNR测量结果也远优于12dB。”

由于Boxcar平均功能能够对波形进行有效的过滤，因此一部分高频信号也有可能丢失。然而，如果使用者更看重获取当前数字化仪采样率以下的信号，那么该功能绝对能够为其提供一系列的优势。譬如与传统的平均方法不同，Boxcar平均功能能够在不使用多个触发事件或重复信号的情况下为单次激发采集信号。由Boxcar平均功能产生的波形(由于平均功能的原因)和存储波形的大小会降低，使数据的处理速度和传输变得更快。即使产生的波形会相当程度的降低，Spectrum公司的技术实施仍可确保触发检测与全速采样一同运行，以确保平均信号和触发位置之间精确的时间关联。

Boxcar平均模式在Spectrum公司提供的驱动下可实现完全编程，并支持所有常见的编程语言。对于不进行自主研发的客户，Spectrum公司为其提供了易操作的图形用户界面—SBench 6专业版。SBench 6专业版为Spectrum旗下全线数字化仪产品提供操作模式和设置的控制，方便数据的显示、存储和处理波形，甚至可以用于数据的归档。