爆破信号远程监控与测量解决方案

第一种方法是将示波器的水平时基调大，使得一次捕获N个脉冲。需要对哪个脉冲进行测试时将其调整至屏幕中央位置，然后将水平时基延展开进行测量。由于示波器的存储深度均有限，当水平时基很大时，示波器的采样率就会急剧降低。采样率降低对测量脉冲波形很不利，尤其是上升/下降时间等参数。

经过分析不难看出，此方法有此弊端的主要原因是大量记录深度被用在无用的静默时间波形上，存储深度利用率有限！

第二种方法是利用示波器的History历史回放功能。此时，示波器的水平时基范围只需稍大于单个脉冲波形的长度即可。我们可以定义一个示波器捕获脉冲的个数N，待N个脉冲捕获完毕之后可重复回放N个脉冲，并分别单独进行测试。

这种方法就使示波器丢掉脉冲间的静默时间段，从而有效利用示波器的存储深度，提高采样率，最终得到更加真实的脉冲波形。R&S RTE示波器标配有History历史波形回放功能，可有效完成多脉冲测量任务。如下图，R&S RTE示波器捕获了5个脉冲的示意图。

频域方面，我们主要对爆破脉冲的频谱进行分析，以确定主要能量集中区域。如下图，示波器连续捕获了5个脉冲波形，利用R&S RTE的FFT频谱分析功能，得到色温显示的频谱。

图示频谱带宽为0-20MHz，时域波形的主要能量也就集中在这一带宽之内，再高的频段内的能量已经十分微弱。由于时域波形同时包含了爆破脉冲和脉冲之间的噪声信号，因此我们需要做频谱分离，以区分哪些属于噪声信号哪些属于脉冲信号？

利用R&S RTE示波器的Gate FFT即门控FFT频谱分析功能，RTE示波器可以分析时域波形某一段时间内波形的频谱。

如下图所示，在原始时域波形上，分别对两个窗口内的波形进行频谱分析。第一个窗口只包含单独一个脉冲，第二个窗口包含两个脉冲之间的噪声信号。从而得到两个频谱，分别对应脉冲和噪声的频谱。

根据分析结果可知，原始时域波形整体频谱中蓝色的波瓣状频谱属于爆破脉冲，而红黄色带状频谱属于噪声频谱，整个噪声主要能量集中在3MHz带宽内，主要属于环境噪声。

频谱分离的结果也进一步验证了频谱色温显示的含义。在色温频谱显示中，蓝紫色区域表示频谱出现的概率低，红黄色区域频谱出现概率高。由于噪声是一直存在的，所以其对应的带状频谱呈现红黄色，而在时域上间隔出现的爆破脉冲出现的概率相对低，所以其频谱对应蓝色区域。

通过频域分析，我们可以大致得出爆破信号能量主要集中在20MHz带宽以内，环境噪声主要集中在3MHz以内。时域和频域的综合分析使得我们对整个爆破脉冲的特性有了充分了解，示波器时频域分析性能是我们得出测量分析结果的有力工具。