原帖由andy228于2008-10-24 11:36发表:
过采样通常用来提高时域分辨力从而获得更好的时域波形,提高信噪比,匹配滤波时更好地收集波形能量,把量化噪声底变低,密度变小嘛,但提高滤波器的处理增益,这点不大明白!而且如果测试中想用到过采样,如何?请DENNYT高人全面解释解释!谢谢!
Oversampling原始的定義是采樣的頻率達到被采樣信號的最高頻率兩倍以上,便可稱為過采樣;此采樣方式跟濾波器有關的好處是可以簡化ADC
anti-alias濾波器設計,不需使用到高滾降率的多pole昂貴濾波器。
而LZ提到的 "提高滤波器的处理增益",使用 "處理" 的 "滤波器"? 我只能想到用在delta-sigma
ADC裡decimation用的sinc filter,這filter是利用DSP "處理" 算出來的,而1bit
delta-sigma modulator (DSM)過采樣產生的bit stream送進sinc
filter進行decimation運算,才能產生高bit數的數字信號,其中1bit DSM的過采樣倍數稱 OverSampling
Rate (OSR),對應到digital sinc filter的是decimation factor
(DCF),OSR越高、DCF就可以越大,而sinc filter的noise shaping能力就越強,頻域上的noise
floor就越低,一般DSM的OSR從16倍~512倍都有,比上述的兩倍多很多,算是一種 "以速度換取分辨率"
的方法。當然decimation filter不單是1bit DSM能用,multi-bit
ADC也是可以使用,只是信號處理的DSP運算數量會等比上升,DSP或CPU的運算能力不高便會拖長測試時間。

(上下圖皆取自Credence D-10 MS講義)
而測試應用中,由編寫測試程序的工程師能隨手應用到的oversampling,我能想到的便是average了:


依上圖範例,將右圖以4倍過采樣的4筆資料點平均後還原為左圖的一點,此種簡單運算稱為point
average,可以提高等效采樣分辨率,對量化噪音 (Quatization Noise)
每2的冪次方有1.5dB的抑制能力,以上圖為例 4點平均便有3dB的降噪效果。需注意的是此處講的降噪是指對digitizer端
noise floor 的降噪,受測器件 (DUT) 本身的SNR或THD不良是不會被抑制的。