[发明专利]一种数字示波器带宽增强方法

权利要求书

1.一种数字示波器带宽增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、对数字示波器各个条件下的通道响应进行测试，获得实际通道频率响应函数H_t(e^jω)；

(2)、根据实际测试需要，选取合适的通道频率响应函数作为目标频率响应函数H_r(e^jω)；

(3)、根据实际通道频率响应函数H_t(e^jω)、目标频率响应函数H_r(e^jω)获得数字带宽增强滤波器的期望频率响应函数H_d(e^jω)：

Hd(ejω)=Hr(ejω)Ht(ejω)---(1)]]>

(4)、数字带宽增强滤波器用有限长单位冲激响应(FIR)数字滤波器来实现，对期望频率响应函数H_d(e^jω)进行等间隔频率抽样，对将其离散化为H_d(k)，其中k＝1，2，…，N，N为FIR数字滤波器的阶数；用频域的N个抽样值H_d(k)确定FIR数字滤波器初始系数h⁽⁰⁾(n)：

h⁽⁰⁾(n)＝IFFT{H_d(k)}                     (2)

其中，IFFT{}为反傅里叶变换；

(5)、然后对FIR数字滤波器初始系数h⁽⁰⁾(n)进行频谱分析，得到FIR滤波器频率响应函数H(e^jω)，然后，计算误差函数E(ω)：

E(ω)＝||H_d(ω)|-|H(ω)||+|θ_d(ω)-θ(ω)|(3)

其中，|H_d(ω)|、|H(ω)|分别表示期望频率响应函数H_d(e^jω)、FIR滤波器频率响应函数H(e^jω)的幅度函数，θ_d(ω)、θ(ω)分别表示期望频率响应函数H_d(e^jω)、FIR滤波器频率响应函数H(e^jω)的相位函数；

(6)、计算性能函数J：

J=maxω∈[0,ωc]{|E(ω)|}---(4)]]>

性能函数J表示在通带[0，ω_c]内，误差函数E(ω)的最大绝对值；

(7)、判断性能函数J，如果性能函数J大于设定的最小值J_min，则进行以下运算：

∂J∂h(n)=∂∂h(n)maxω∈[0,ωc]{|E(ω)|}=0---(5)]]>

重新计算FIR滤波器的系数h⁽ⁱ⁾(n)，并计算FIR滤波器频率响应函数H(e^jω)和误差函数E(ω)，返回步骤(6)，其中i表示迭代次数；

如果性能函数J小于设定的最小值J_min，即此时误差函数的最大值满足设计要求，用得到的第i次迭代获取的FIR滤波器的系数h⁽ⁱ⁾(n)构造FIR滤波器作为数字带宽增强滤波器。

2.根据权利要求1所述的数字示波器带宽增强方法，其特征在于，所述的目标频率响应函数H_r(e^jω)的相位响应是线性的。