Matlab中16位示波器信号的8位噪声

Question

我正在尝试使用Matlab从Lecroy 12位示波器捕获数据。

我创建了visa对象"scope"，将格式长度设置为"word“(16位)，然后使用"fread”获取16位有符号整数形式的波形数据：

fwrite(scope,'comm_format Def9,word,bin'); % The only relevant thing here is the "word" setting 

fwrite(scope,'C1:Wf?'); % This gets the waveform from channel 1 on the scope

[wf]=fread(scope,SampleSize,'int16');

问题是捕获的数据上有8位噪声。我附上了一张显示波形放大部分的图片。你可以看到有一个信号，将是示波器的完整12位分辨率，但似乎偶尔会有被数字化到8位的毛刺。这些毛刺不会出现在示波器上，只会出现在捕获的数据上。

以下是我的示例数据：

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有没有人知道这是什么原因以及我如何纠正它？

Answer 1

您的示波器数据是12位，但您使用的是16位的“字”。使用'bit12‘标志可能会解决你的问题。还要记住在fread()函数中使用'bit12‘。

Answer 2

屏幕截图看起来有点像8位的示波器样本，12位是通过对多个样本进行平均得到的。这是在sigma delta转换器中提高分辨率的一种常见做法。我正在试着画一幅ASCII图：

signal ---->(+)----->8 bit ADC --> digital averaging 256 samples --> 12 bit
         |
       noise (+-1LSB)

也许你必须在软件中实现这一点，以便从原始数据中获得12位。( 12位的4个LSB信息在256个8位样本的统计分布中)如果你看着屏幕，你已经看到了处理过的数据，而不是原始数据。

Answer 3

我会：

参考示波器手册，了解示波器对visa-capture-data数据应用了什么处理，以及对示波器显示屏上显示的数据应用了什么处理。如果它们是不同的，这可能就是问题所在。请查阅示波器制造商提供的有关接口的任何文档，将其与matlab/NI的接口文档进行比较，以查找预期格式上的任何差异。

尝试查看原始数据，即网络上的字节，看看是否存在格式问题。与visa所期望的格式相比。

操作数据集以查找模式。使用像pyvisa这样的东西，它可以让你快速尝试许多不同的参数。

运行不同的信号并检查模式。特别是寻找8位样本的数量与频率、振幅之间的任何关系。尝试交流和直流耦合。也有可能存在来自数字通信的干扰，您可以尝试使用隔离变压器隔离电路，或将隔离数字链路连接到示波器(尽管如果使用以太网，它可能已经通过磁件隔离)。

在寻求帮助时，我会提供更多细节。我会提供的一些东西是使用的示波器，我试图解决问题的东西，捕获图上的轴标签，捕获样本的转储以及我正在使用的仪器连接类型(lan，485等)。

最后，如果我解决了问题，尝试了提供的解决方案，但没有任何运气，或者放弃了所有希望，跑去加入了马戏团，我肯定会更新我的问题，以反映这一点。