dsp为什么采样后的方波信号不垂直，是因为显示屏的分辨率吗

Question

 

Answer 1

DSP（数字信号处理器）在处理采样的方波信号时，理论上经过理想采样后，数字形式的方波信号应该是“垂直”的，即上升沿和下降沿应该是立即切换到新电平。然而，在示波器显示出来的方波信号不垂直的原因并不主要是因为显示屏的分辨率，而是以下几个因素导致的：

采样率和采样定理：

根据奈奎斯特定理，采样频率必须大于信号最高频率成分的两倍，否则会发生混叠现象，导致波形失真。如果采样率不够高，尤其是在方波的上升沿和下降沿处，如果采样点稀疏，就无法精确反映方波的陡峭边缘。
采样精度和量化误差：

采样过程中还会涉及到量化误差，即使采样率足够高，由于ADC（模数转换器）的量化精度限制，也可能导致陡峭边缘处的阶梯状不连续。
示波器的带宽限制：

示波器的前端放大器具有一定的带宽限制，快速跳变的方波边缘可能受到高频衰减的影响，使得上升沿和下降沿变得缓慢。
示波器的采样和重建过程：

即使示波器内部有足够的采样率，但在屏幕显示时，示波器通常会对采集到的大量数据进行插值处理，以适应屏幕的像素数量和刷新率。这个过程可能导致方波边缘显得不垂直。
示波器显示设置：

显示亮度、增益和触发位置等因素也会影响方波的显示效果，尤其是如果触发点不在上升沿或下降沿的精确位置，可能使得方波看起来不垂直。
所以，尽管显示屏的分辨率也是一个因素，但它并不是最主要的原因，更多地是由于信号采集和处理过程中的物理限制和技术特性所导致的。在实践中，通过提高采样率、优化触发设置以及适当调节示波器的显示参数，可以尽可能地让方波显示得更加接近理想垂直状态。