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(dāng)于一個(gè)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(shí),可無死區(qū)時(shí)間捕獲每一個(gè)采樣點(diǎn)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(gè)獨(dú)立的 Boxcar 單元,每個(gè) Boxcar 配備一個(gè)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(gè) Boxcar 單元
━ 2 個(gè)周期性波形分析儀
━ 基線抑制
━ 采集時(shí)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(shí)域太赫茲,超快光譜
━ 異步光學(xué)采樣 (ASOPS)
━ 同步加速器輻射實(shí)驗(yàn)
━ 電子泵浦探測實(shí)驗(yàn)
━ 脈沖雷達(dá)
━ 熒光衰減分析
━ 飛行時(shí)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(jì)用來檢出低占空比的信號的。實(shí)際信號存在的平均時(shí)間與僅噪聲存在的時(shí)間比率最低可達(dá)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(shí)現(xiàn),必須要將所有噪聲源濾除。很多實(shí)驗(yàn)需要處理這種固定周期的嚴(yán)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(diǎn)提取,而是使用內(nèi)部或外部參考頻率,將測量值映射到實(shí)際實(shí)驗(yàn)的參考系中。與鎖相測量一樣,Boxcar 平均同步檢測會(huì)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(biāo)即可以選取真正需要的信號部分。PWA 按 450 MHz 的采樣率運(yùn)行,根據(jù)參考振蕩器的相位將每個(gè)輸入樣本與 1024 個(gè)可用區(qū)間之一關(guān)聯(lián)。一個(gè)或多個(gè)周期可以相位或時(shí)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(gè)諧波中的信號功率,并使用鎖相解調(diào)器測量最多 8 個(gè)諧波分量的幅值與相位。
基線抑制
Boxcar 求平均值包含兩個(gè)步驟。第一步,計(jì)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(jì)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(gè)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(dāng)把參考頻率調(diào)諧到實(shí)驗(yàn)頻率一半時(shí),可以扣除含有開、關(guān)信息類型的信號(如在泵浦探測實(shí)驗(yàn)中)。
多通道 Boxcar
多通道 Boxcar 支持雙時(shí)基實(shí)驗(yàn),例如在實(shí)驗(yàn)中需要對脈沖激光進(jìn)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(shí)間區(qū)間關(guān)聯(lián)。得到的結(jié)果是雙時(shí)基的去卷積時(shí)間序列。異步光學(xué)采樣 (ASOPS) 即是此類實(shí)驗(yàn)的典型例子,此實(shí)驗(yàn)將兩個(gè)稍微失諧的重復(fù)激光源用在了泵浦探測實(shí)驗(yàn)中。Boxcar 首先提取低占空比的信號,接著 PWA 根據(jù)兩個(gè)激光器的相對相位與結(jié)果的關(guān)聯(lián)顯示 Boxcar 結(jié)果。
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