Модуль усреднения UHF-BOX

Модуль усреднения UHF-BOX является первым полностью цифровым устройством усреднения, открывающим новые перспективы и инновационные способы анализа несинусодиальных сигналов с низкими коэффициентами заполнения. Он работает как высокоскоростной оцифровщик, синхронизированный с осциллятором и, следовательно, захватывает каждую выборку без каких-либо мертвых зон при подавлении всех непериодических компонентов сигнала. Набор инструментов LabOne^® включает в себя анализатор периодических сигналов (PWA), который визуализирует сигнал, усредненный за один или несколько периодов и позволяет удобно устанавливать окна усреднения для сигнала и подавления базовой линии. Модуль усреднения UHF-BOX является опцией для синхронного усилителя UHFLI и содержит 2 независимых устройства усреднения с одним анализатором PWA для каждого.

Основные характеристики UHF-BOX

• 2 устройства усреднения
• Частота повторения 600 МГц
• Подавление базовой линии
• Нулевое мертвое время захвата
• 2 анализатора периодических сигналов (PWA)
• Анализатор гармоник с 512 линиями
• Графические настройки окон модуля усреднения и базовой линии

Модернизация и совместимость UHF-BOX

• Опция, обновляемая пользователем
• Совместим со всеми другими опциями UHF

Области применения UHF-BOX

• Импульсная лазерная спектроскопия
• Терагерцовая спектроскопия
• Асинхронная оптическая выборка (ASOPS)
• Эксперименты с синхротронным излучением
• Эксперименты с электрическим насосом и зондом
• Импульсные радары
• Анализ флуоресцентного распада
• Массовая спектроскопия времени пролета
• Проникновение магнитного поля в сверхпроводник

Функции:

Синхронное обнаружение сигналов с малыми циклами заполнения

Модуль усреднения UHF-BOX (альтернативные названия стробируемый интегратор и интегратор с узкополосным фильтром) предназначен для восстановления сигналов с малыми циклами заполнения, при помощи вырезания только требуемой части сигнала во временной области. Соотношение между средним временем, когда фактический сигнал присутствует и временем, когда присутствует только шум, может достигать значений ниже 10^-9. Даже для менее экстремальных примеров очевидно, что оптимальное соотношение сигнала к шуму не может быть достигнуто путем простого усреднения по всем выборкам, но может быть достигнуто только путем эффективного подавления всех источников шума. Поскольку основная часть таких экспериментов имеет дело со строго повторяющимися сигналами с фиксированной периодичностью, модуль усреднения UHF-BOX был разработан как синхронный инструмент обнаружения. Это означает, что он не основывается на извлечении, использующем триггирование "от точки к точке", но вместо этого использует внутреннюю или внешнюю опорную частоту и таким образом передает измерение в системе отсчета реального эксперимента.

Анализатор периодических сигналов (PWA)

Для удобства настройки окон стробирования и базовой линии, анализатор периодических сигналов (PWA) графически отображает среднее значение сигнала, где курсоры могут быть использованы для выбора интересующих частей сигнала. PWA работает с частотой дискретизации 450 МГц и связывает каждую входную выборку с одной из 1024 доступных ячеек в зависимости от фазы опорного генератора. Один или несколько периодов могут отображаться относительно фазы или времени. Мульти-гармонический анализатор, используя БПФ, показывает все гармонические составляющие, присутствующие в сигнале. С помощью этого инструмента пользователь может сразу же определить, количество мощности в индивидуальных гармониках. Фаза и амплитуда до 8 гармонических составляющих могут измеряться с помощью демодуляторов синхронного усилителя.

Подавление базовой линии

Усреднение с узкополосным фильтром представляет собой двухэтапный процесс. На первом этапе определяется среднее значение всех выборок, которые укладываются в пределах окна измерения, а на втором этапе рассчитывается среднее из этих результатов за установленное пользователем количество периодов осциллятора. Функция подавления базовой линии позволяет использовать фоновое вычитание на основе измерения во втором окне в течение того же периода. Это сохраняет сигнал постоянным, даже если изменяется отстройка сигнала. Кроме того, при настройке опорной частоты до половины частоты эксперимента, можно вычесть последующие сигналы, которые содержат информацию типа ON и OFF, например, в экспериментах типах в насос-зонд.

Многоканальный модуль усреднения

Многоканальный модуль усреднения поддерживает эксперименты с двойной шкалой времени. Это относится, например, к установкам, где импульсный лазер подвергается более медленной модуляции физическим экспериментом. Многоканальная работа связывает результат измерения быстрых импульсов с метками времени, соответствующими медленной частоте. Результатом являются первообразные временных последовательностей двойной шкалы времени. Асинхронная оптическая выборка (ASOPS) является ярким примером таких экспериментов, где два слегка расстроенных повторяющихся лазерных источника используются в эксперименте насос-зонд. Модуль усреднения извлекает сигнал с низким коэффициентом заполнения на первом шаге, а затем PWA отображает результаты усреднения, приводя эти результаты в соответствие с относительной фазой двух лазеров.

Ознакомьтесь с более подробным описанием UHF-BOX и обсуждением различий между моделями старой школы усреднения, основанными на аналоговой обработке сигналов.

Спецификации UHF-BOX

¹ устаревшие спецификации, упомянутые для сравнения с модулями усреднения старой школы
² параметр зависит от частоты повторения, только разумные комбинации обеспечивают полезный результат
³ характеристика обусловлена 600 МГц аналоговыми входными фильтрами

Расширенное техническое описание