正弦波形同步采样条件的识别与判定

梁志国

(航空工业北京长城计量测试技术研究所 计量与校准技术重点实验室,北京 100095)

0 引言

同步采样一直有两种不同的含义:①针对多通道数据采集系统而言,同步采样意味着不同通道在同时采样时,其采样时刻点保持统一和一致的特征,称多通道同步采样[1-3],也称为多通道同时采样;②针对采集通道的采样间隔与被测周期信号的波形周期而言,当信号波形周期“恰好”等于采样间隔的整数倍,使得每个信号波形周期“恰好”包含整数个采样数据点,也被称为信号的同步采样[4-13]。本文后续内容,主要指信号的同步采样。

信号同步采样是对周期信号波形等间隔采样的一种特殊采样状态,通常指每一个信号波形周期“恰好”含有整数个采样点的情况。此时,采样频率是信号重复频率的整数倍。

广义的信号同步采样则是指采样序列中“恰好”含有整数个信号波形周期的情况。

同步采样是一种非常特殊且重要的测量条件,在同步采样条件下,人们很容易实现采样频率与信号重复频率之间的无误差互导。并且,信号波形及采样不完善所造成的影响趋于完整和稳定。相应地,其不确定度评定结果也趋于稳定和真实,不会由于采样不同步带来的影响而额外变化。另外,同步采样条件给周期波形采样序列带来的最大益处是其频谱分析结果没有由于采样不同步问题而带来额外的频谱泄漏,给其频谱分析、失真分析等带来极大的便利。

因而,人们千方百计地创建同步采样条件,以简化和避免后续信号分析中的问题和难度。……