人体内有许多的生物电信号，如心电、肌电和脑电等，准确丈量该类信号，使得医师能够准确把握患者的病况，能够对症下药。该类信号首要具有如下特征：频率低(通常几百Hz以下) 、幅值小、易受环境搅扰。在丈量此类信号时，假定遭到搅扰，就有或许得到差错的作用，进而致使医师误判病况，乃至构成严峻的作用。因而，这篇文章就怎样消除搅扰，行进丈量的精准度，进行了一系列根究。

某种拓宽设备，能够对生物电信号进行拓宽，然后进行有关丈量。为了验证商品功用，进行如下实验：在拓宽器的输入端加一个已知的三角波信号，然后用示波器查验拓宽器的输出, 这么核算得到拓宽器对三角波的增益，终究就能够差异该拓宽器的功用。查验仪器为R&S公司的RTE示波器，带宽为1GHz，每通道为5GSa/S的采样率，每通道最大存储深度为40M，能够满意本次查验的运用。

由于输入的三角波为已知信号，因而咱们首要查询拓宽器的输出信号。查验环境中存在环境噪声、工频搅扰以及电路固有噪声的影响，本应当滑润的输出波形上有显着的毛刺（如图1所示），毛刺的峰峰值最高会跨过20mV，这对查验作用有较大的影响，这么就无法准确评价该医疗拓宽器的功用了。假定依照这么的作用来设置商品参数，医师在运用该商品时就有或许误判患者的病况。

图1 初始波形

怎样来消除噪声的影响，行进查验的精准度呢？依据信号自身的特性，以及RTE示波器的功用。咱们进行如下根究：

1 挑选适宜的带宽

查验低频信号时，示波器的带宽太大，就会从环境中引进跟多的高频噪声。示波器为1G带宽，对带宽不加约束，直接丈量该几百赫兹的信号，会发现许多噪声毛刺，见图1。这么能够思考把示波器带宽设为20MHz，再去丈量波形上的毛刺显着削减，见图2。

图2 约束带宽丈量信号

约束带宽，恰当于直接滤出高频噪声的搅扰。如下暗示图所示：

2 挑选适宜的波形去噪算法

RTE具有各种波形去噪算法，并且单个通道能够闪现三种波形的功用。这么咱们在不约束示波器带宽的状况下，能够挑选适宜的波形算法，以减小高频噪声的搅扰。别离挑选Average算法和Highres算法，进行查验：

2.1 Average算法

经过对屡次搜集的波形的相一起刻采样点进行均匀核算，这么能够有用下降高斯白噪声的影响，削减毛刺，润滑波形，使得波形尽量挨近实在。需求留神的是：该算法是对相一起刻上的搜集点（可认为是数据）进行均匀核算，而不是对波形屡次均匀。其约束在于：仅在信号很邻近且触发方位接连稳守时才调正常作业。暗示图如下所示：

运用该算法，测得如下波形（如图3所示），噪声显着减小了

图3 Average办法

2.2 HighRes算法

当被测信号的波形契合必定特征时，能够选用分辩率增强办法来取得更高的等效采样率，这么可早年进被测信号的准确度。其特征为：示波器按固定的时刻距离进行采样：触发一次后，示波器对电压进行接连的等时刻距离采样，然后依据采样点重建信号波形。实时采样办法用来捕获非重复性或单次信号。在实时采样办法下，能够设置采样抽取（Decimation）办法削减样本数。下图所示为HighRes作业办法：

经过该算法，查验作用一样十分志向，如图4所示：

图4 HighRes办法

3 探头的挑选

相较于无源探头，有源差分探头具有低寄生电容和高带宽特性，并且最为要害的是，有源差分探头具有高共模按捺比（CMRR），对共模噪声的按捺才调比照强。用来查验此类信号，应当会有极好的作用。

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