需要說明的是,本文的Hilbert變換不能采用LabVIEW自帶的FastHilbertTransform函數。利用LabVIEW自帶的FastHilbertTransform函數,原信號和FastHilbertTransform信號得到的是解析信號,也就是僅僅有正頻率部分的復信號,因此該函數的實現方法是對原信號作傅里葉變換,在頻域得到FastHilbertTransform信號的傅里葉變換,再傅里葉反變換得到FastHilbertTransform信號。本校準方法的Hilbert變換利用原信號(示波器的對數幅度譜)和Hilbert變換后信號(相位譜)變換到時域后組成一個因果穩定實序列,因此需要對原信號做傅里葉反變換,得到相位譜的傅里葉反變換后,再做傅里葉變換得到系統的相位譜。

以下是在MATLABScriptNode中用MATLAB實現的離散Hilbert變換。輸入y是用點頻法得到的示波器的幅頻響應。 圖1是該自動校準系統,它由一臺已經經過校準的信號源和被校示波器一起組成。 圖1校準系統組成 信號源用點頻法輸出等幅正弦波掃描信號。示波器的測量數據即為示波器對掃描信號的響應,也就 是示波器的幅頻響應。

儀器校驗示波器的測量數據通過USB口送入計算機,用LabVIEW對幅頻響應進行預處理(使其數據結構滿足Hilbert變換的需要),取對數后進行Hilbert變換,得到倒譜的傅里葉變換,經過取指數和傅里葉反變換得到示波器的沖激響應。由沖激響應積分可得到階躍響應。

儀器維修后算出示波器的上升時間等參數。圖2是校準系統的校準原理。 圖2校準原理 3校準實例 用本方法對某型號示波器的時域特性進行了校準。 該示波器的帶寬為40MHz,選擇它的掃頻范圍為0～160MHz,為了計算方便,共采集256個點(見圖3)。 圖3前面板參數設置 8 in02in/2nh1n/211h2:n/22  116儀器儀表學報第28卷 由于所選信號源沒有通信接口,需要手動設置各個掃描頻點,因此這里用了一個事件結構,頻點設置完成后進行事件觸發(圖4(a))。