UHF-BOX Boxcar 平均器是歷史上首款全數(shù)字的平均器,它提供了低占空比非正弦信號分析的全新視角和創(chuàng)新方式。該平均器的工作原理相當于一個與振蕩器同步的高速數(shù)字轉(zhuǎn)換器,在剔除所有非周期信號分量的同時,可無死區(qū)時間捕獲每一個采樣點數(shù)據(jù)。 LabOne? 軟件包提供周期波形分析儀 (PWA) ,可形象顯示出單周期或多周期內(nèi)的平均信號,使設(shè)置平均窗口與基線抑制非常直觀。UHF-BOX Boxcar 平均器是 UHFLI 鎖相放大器 的選件,它含有 2 個獨立的 Boxcar 單元,每個 Boxcar 配備一個周期波形分析儀(PWA)。
UHF-BOX 升級和兼容性
━ 選件可現(xiàn)場升級
━ 與所有其他 UHF 選件兼容
━ 600 MHz 重復(fù)頻率
━ 2 個 Boxcar 單元
━ 2 個周期性波形分析儀
━ 基線抑制
━ 采集時間零死區(qū)
━ 含 512 行的諧波分析儀
━ 圖形界面設(shè)置 Boxcar 窗口和基線抑制
━ 脈沖激光光譜:泵浦,時域太赫茲,超快光譜
━ 異步光學(xué)采樣 (ASOPS)
━ 同步加速器輻射實驗
━ 電子泵浦探測實驗
━ 脈沖雷達
━ 熒光衰減分析
━ 飛行時間質(zhì)譜
━ 超導(dǎo)體磁場滲透
步檢測低占空比的信號
Boxcar 平均器(或門控積分器、Boxcar 積分器)是被設(shè)計用來檢出低占空比的信號的。實際信號存在的平均時間與僅噪聲存在的時間比率最低可達10-9。即使在非極端的例子中,很顯然最佳的信噪比也無法僅通過平均所有樣本而實現(xiàn),必須要將所有噪聲源濾除。很多實驗需要處理這種固定周期的嚴格重復(fù)的信號,而瑞士蘇黎世儀器 (Zurich Instruments) 的 Boxcar 平均器正是一款同步檢測工具。它不是基于觸發(fā)的逐點提取,而是使用內(nèi)部或外部參考頻率,將測量值映射到實際實驗的參考系中。與鎖相測量一樣,Boxcar 平均同步檢測會濾除與檢測頻率無關(guān)的所有其他信號分量。
周期性波形分析儀
為方便設(shè)置選通寬度和基線,周期性波形分析儀 (PWA) 以圖形方式顯示信號平均值,使用光標即可以選取真正需要的信號部分。PWA 按 450 MHz 的采樣率運行,根據(jù)參考振蕩器的相位將每個輸入樣本與 1024 個可用區(qū)間之一關(guān)聯(lián)。一個或多個周期可以相位或時間為橫軸顯示。信號的 FFT 可顯示信號中所有的諧波分量——即多諧波分析儀。通過該工具,用戶可以立即推測在各個諧波中的信號功率,并使用鎖相解調(diào)器測量最多 8 個諧波分量的幅值與相位。
基線抑制
Boxcar 求平均值包含兩個步驟。第一步,計算出測量窗口內(nèi)所有樣本的平均值。第二步,通過用戶可調(diào)節(jié)的振蕩周期數(shù)目計算這些結(jié)果的平均值。基線抑制功能允許在同一周期內(nèi)定義第二個相同大小的窗口,從而將基線從測量窗口結(jié)果中扣除。這樣即使信號偏置發(fā)生變化,也可以獲得恒定的信號。另外,當把參考頻率調(diào)諧到實驗頻率一半時,可以扣除含有開、關(guān)信息類型的信號(如在泵浦探測實驗中)。
多通道 Boxcar
多通道 Boxcar 支持雙時基實驗,例如在實驗中需要對脈沖激光進行較慢的調(diào)制。多通道操作將快速脈沖的測量結(jié)果根據(jù)慢頻率與時間區(qū)間關(guān)聯(lián)。得到的結(jié)果是雙時基的去卷積時間序列。異步光學(xué)采樣 (ASOPS) 即是此類實驗的典型例子,此實驗將兩個稍微失諧的重復(fù)激光源用在了泵浦探測實驗中。Boxcar 首先提取低占空比的信號,接著 PWA 根據(jù)兩個激光器的相對相位與結(jié)果的關(guān)聯(lián)顯示 Boxcar 結(jié)果。
了解更多 UHF-BOX 產(chǎn)品特色以及其與基于模擬信號處理的老式 Boxcar 型號之間的不同進行討論。