本發(fā)明涉及用于在電氣測試與測量儀器中改進采樣率、噪聲和分辨率位的技術(shù)。

背景技術(shù)：

諸如實時示波器之類的數(shù)字儀器使用模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（“數(shù)字化儀”）來創(chuàng)建電氣輸入信號的數(shù)字表示。數(shù)字化儀常常限制可以捕獲信號的準確性。例如，數(shù)字化儀的采樣率創(chuàng)建可以被捕獲到的信號頻率的上限。數(shù)字化儀中使用的位數(shù)限制儀器的垂直分辨率。數(shù)字化儀還添加一些噪聲到信號。為了提高儀器的準確性，存在針對改進的采樣技術(shù)的需要，該改進的采樣技術(shù)可以增加儀器的采樣率和垂直分辨率，同時減少噪聲。

先前已經(jīng)在不實時操作的光學儀器（諸如，采樣示波器）中使用了循環(huán)延遲。采樣示波器由于其性質(zhì)而僅可以處理重復(fù)信號。先前的循環(huán)延遲被用來將單個瞬態(tài)事件轉(zhuǎn)換成一系列重復(fù)的事件，使得采樣示波器可以處理該瞬態(tài)事件。然而，沒有一個現(xiàn)有技術(shù)將循環(huán)延遲與實時示波器組合。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供供數(shù)字儀器使用的增強采樣和事件重構(gòu)電路以及方法。公開的循環(huán)重采樣數(shù)字化儀(“CRD”)接收輸入信號，并創(chuàng)建它的兩個復(fù)制品。對一個復(fù)制品進行采樣而將另一個通過延遲回路發(fā)送。在第二復(fù)制品經(jīng)過延遲回路之后，CRD創(chuàng)建它的兩個新復(fù)制品，對其中的一個進行采樣而將另一個通過延遲回路再次發(fā)送。因此，數(shù)字化儀有重復(fù)的機會來對同一事件進行采樣，并且能夠創(chuàng)建一系列采樣事件?？梢蕴幚碓撘幌盗惺录?，以產(chǎn)生具有更低噪聲、增加的垂直分辨率和/或增加的采樣率的原始信號的表示。

本發(fā)明的目標、優(yōu)勢和其它新穎特征根據(jù)下面詳細描述在結(jié)合所附權(quán)利要求和附圖閱讀時是顯而易見的。

附圖說明

圖1是循環(huán)重采樣數(shù)字化儀和信號重構(gòu)塊的高級框圖；

圖2描繪了循環(huán)重采樣數(shù)字化儀的示例性實施例；

圖3描繪了循環(huán)重采樣數(shù)字化儀的第二示例性實施例；

圖4描繪了循環(huán)重采樣數(shù)字化儀的第三示例性實施例；

圖5描繪了循環(huán)重采樣數(shù)字化儀的第四示例性實施例；

圖6描繪了循環(huán)重采樣數(shù)字化儀的第五示例性實施例；

圖7描繪了循環(huán)重采樣數(shù)字化儀的第六示例性實施例；

圖8描繪了循環(huán)重采樣數(shù)字化儀的第七示例性實施例；

圖9是描繪使用平均的信號重構(gòu)的示例的框圖；

圖10是描繪使用交錯的信號重構(gòu)的示例的框圖；

圖11是描繪使用交錯的信號重構(gòu)的第二示例的框圖；

圖12是描繪使用交錯和平均兩者的信號重構(gòu)的示例的框圖；

圖13描繪了使用附加CRD盒的示波器的示例性實施例。

具體實施方式

隨著信號速度提高，存在對于更快且更準確的儀器的不斷增長的需要。數(shù)字化儀通常創(chuàng)建對數(shù)字儀器的采樣率和垂直分辨率的限制，并且添加數(shù)字化儀噪聲。通常，這些已經(jīng)通過使用具有更快采樣率、分辨率的更多位或更低噪聲的數(shù)字化儀來改進。但改進的數(shù)字化儀不能容易地安裝在較舊儀器中。并且甚至在新的儀器中使用的最佳數(shù)字化儀仍將具有采樣率、分辨率和噪聲限制。因此，存在針對如下改進的采樣技術(shù)的需要：該改進的采樣技術(shù)將提高儀器的采樣率和垂直分辨率，同時減少數(shù)字化儀噪聲。理想情況下，這些技術(shù)可以在沒有昂貴修改的情況下通過現(xiàn)有儀器來實施。因此，本發(fā)明的實施例提供了用于循環(huán)重采樣數(shù)字化儀(“CRD”)和相關(guān)聯(lián)的信號重構(gòu)的電路和方法。

在一個實施例中，CRD接收輸入信號并且通過延遲使其重復(fù)地循環(huán)，從而每次信號通過回路時對其進行采樣。這創(chuàng)建可以存儲在存儲器中的采樣事件流。使用這種技術(shù)，可以對單個瞬態(tài)信號進行多次重采樣。

采樣事件可以被用來創(chuàng)建具有更低噪聲、增加的分辨率和/或更高采樣率的原始信號的數(shù)字表示。從而提高實時示波器的一些關(guān)鍵性能度量。例如，對事件進行平均減少與每個事件相關(guān)聯(lián)的噪聲，同時增加平均結(jié)果的垂直分辨率。類似地，使事件交錯產(chǎn)生具有比個體事件更高的采樣率的結(jié)果。也可以組合這兩種技術(shù)。例如，通過將事件劃為被交錯的組并且對交錯的結(jié)果進行平均。

圖1是用于在實時儀器中使用的示例性循環(huán)重采樣數(shù)字化儀(CRD)的高級框圖。諸如電源、控制線、時基、探頭等之類儀器的其他部件未被示出。在該實施例中，CRD可以由耦合塊110、數(shù)字化儀115、延遲塊125和信號重構(gòu)塊140構(gòu)成。輸入事件100由發(fā)送事件100到數(shù)字化儀115的耦合塊110接收?？赡苁莾x器中的現(xiàn)有數(shù)字化儀的數(shù)字化儀115對事件100進行采樣，并且將樣本存儲在存儲器中。耦合塊110也復(fù)制事件100，并且發(fā)送復(fù)制事件120到延遲塊125。

延遲塊125將時間延遲應(yīng)用到事件120，并且把已延遲事件130發(fā)送回到耦合塊110。耦合塊110與輸入事件100相同地對待已延遲事件130，從而發(fā)送已延遲事件130到數(shù)字化儀115，同時創(chuàng)建另一復(fù)制事件120。數(shù)字化儀115對已延遲事件130進行采樣，并將它與存儲器中的先前樣本連結(jié)。因此，CRD能夠把單個輸入事件100轉(zhuǎn)換成存儲器中的一系列的多個事件，如在圖1中由系列135表示的?？梢詿o限地重復(fù)該過程，然而，在系統(tǒng)中的損耗可能會限制可以記錄的有用事件的數(shù)量。

一旦已經(jīng)記錄到所期望數(shù)量的事件，信號重構(gòu)塊140就可以處理系列135以便創(chuàng)建輸入事件100的表示145。信號重構(gòu)塊140可以使用下文描述的技術(shù)，諸如對系列135中的個體事件進行交錯和平均。所得到的表示145可以具有比系列135中的每個事件更高的采樣率和/或更低的噪聲。

降低噪聲增加信噪比，這繼而增加表示145的垂直分辨率。該效果類似于增加數(shù)字化儀中的位數(shù)，并且可以作為有效位數(shù)被測量。例如，一起平均四個事件可以使垂直分辨率增加一個有效位。耦合塊110和延遲塊125的示例性實施例被示出在圖2-8中。圖9-12描繪信號重構(gòu)塊140的示例性實施例。要注意的是，圖1-13未被繪制為獨立實施例，并且一個圖中示出的部件也可以與在其他圖中所示的實施例一起使用。

圖2描繪了其中耦合塊110包括組合器200和分配器205的實施例。組合器200發(fā)送輸入事件100或已延遲事件130到分配器205。在一些實施例中，組合器200可以包括開關(guān)，該開關(guān)只發(fā)送輸入之一到分配器205。在其他實施例中，組合器200可以由將兩個輸入組合成單個輸出的設(shè)備（諸如功率分路器）構(gòu)成。在那些實施例中，組合器200將有效地復(fù)制輸入之一上的活躍信號，只要另一個輸入處于非活躍。在該示例中，事件100被假定在時間已延遲事件130到達組合器200之前完成。

分配器205接收來自組合器200的輸出，并且在其輸出上創(chuàng)建兩個復(fù)制事件。在一個實施例中，分配器205和組合器200都是功率分路器，諸如威爾金森（Wilkinson）功率分路器。當威爾金森功率分路器被用于組合器200或分配器205時，每個組合器或分配器輸出的量值將低于其輸入3dB。然而，其他合適的耦合設(shè)備也可以被用于組合器和/或分配器。例如，定向耦合器或電阻分配器可以代替功率分路器被使用。在一些實施例中，開關(guān)可以被用于組合器200，如下文所討論的那樣。威爾金森功率分路器可能在一些實施例中是優(yōu)選的，因為它們通常在其輸入和輸出之間具有比其他設(shè)備更低的損耗和更高的隔離。然而，一個缺點是威爾金森功率分路器在低頻(大約1GHz及以下)處不提供隔離。對于其中輸入事件100包含低頻的實施例而言，一個或多個隔離器或放大器可以被用于在低頻提供隔離，如下文所討論的那樣?？商鎿Q地，電阻分配器可被用來代替威爾金森功率分路器，因為電阻分配器在低頻處提供隔離。然而，電阻分配器通常具有威爾金森功率分路器兩倍的損耗量。

重要的是，在任何時間點處，事件100或130中的僅一個是活躍的，使得耦合塊110可以在沒有失真的情況下復(fù)制活躍事件。如果兩個事件在同一時間都是活躍的，則耦合塊110將不能準確地復(fù)制任一事件。因此，重要的是，延遲塊125將事件120延遲得足夠長，使得事件130是不活躍的直到事件100完成。在事件130變得活躍之前，事件100也可以從組合器200或分配器205斷開，如下面討論的那樣。

在一個實施例中，延遲塊125由單個可變延遲線210構(gòu)成。在其它實施例中，也可以使用一個或多個固定延遲線215。可變延遲線210可以被調(diào)整以確保事件130的連續(xù)記錄相對參考位置沒有相同采樣位置。延遲塊125中的總延遲應(yīng)該比事件100更長以防止失真。否則，輸入事件100在事件130到達耦合塊時可能仍然是活躍的。

適當?shù)难舆t量也可取決于使用哪種信號重構(gòu)方法。如果將執(zhí)行交錯，則通過回路的總延遲時間不能是數(shù)字化儀采樣時鐘間隔的整數(shù)倍。否則，針對每個事件的采樣將都發(fā)生在相同點處，從而使交錯不可能。例如，當使用2路（two-way）交錯時，延遲塊125可以把針對每個已延遲事件的采樣偏移輸入采樣率時間間隔的1/2。對于3路和4路交錯，延遲可能分別被調(diào)整輸入采樣率的1/3和1/4。

在一些實施例中，一個或多個隔離器可以被用于防止信號以錯誤方向行進通過CRD。例如，圖3描繪了其中隔離器300被添加到延遲塊125的實施例。一個或多個隔離器也可以被添加到CRD的其他部分，諸如添加到耦合塊110的輸入或輸出。隔離器允許信號從端口1傳遞到端口2，但把嘗試從端口2傳遞到端口1的信號抑制20dB那么多。因此，隔離器300降低信號反射回并且與已延遲事件130發(fā)生干擾的可能性?，F(xiàn)有隔離器的中心頻率可能處于從MHz范圍高達100GHz的任何地方，但一般不覆蓋寬的帶寬。目前已知的最大帶寬隔離器是10GHz。因此，隔離器可能僅對于窄帶應(yīng)用有用。然而，放大器具有類似隔離特性，并且通常具有寬得多的帶寬。因此，在一個實施例中，一個或多個放大器可以用來代替隔離器，如下文所討論的那樣。

放大器也可能被用于補償CRD中的部件損耗。如圖4中所描繪的，一個或多個放大器400可以被添加到延遲塊125以補償由耦合塊和其他部件造成的損耗。這些損耗使得通過耦合塊110的每個連續(xù)事件被衰減，這減少了可以記錄的可用樣本數(shù)量。這種效果通過系列135中示出的降低的幅度被表示在圖2和3中。放大器400允許CRD針對每個連續(xù)副本維持恒定或接近恒定的幅度，如由圖4的系列135的恒定幅度反映的那樣。注意的是，每個圖中描繪的波形僅出于說明目的并且不被繪制成比例?？梢钥蛇x地添加一個或多個衰減器405，以便匹配放大器400的低頻電容耦合。這防止低頻反射回到耦合塊110中。放大器400不限于圖4中所示的位置，并且可以被放置在其他位置，諸如在可變延遲線210后面或在耦合塊110中。

放大器增益必須足夠高，以保持每個事件的幅度接近先前事件的幅度，但足夠低以維持放大器的線性操作并且防止其振蕩。理想情況下，增益將稍微小于總CRD系統(tǒng)損耗。為了優(yōu)化增益，一個或多個放大器和/或衰減器可以被添加到延遲塊125或耦合塊110。

如上文所討論的，可能所期望的是，從耦合塊110斷開輸入事件100。例如，當輸入事件100處于活躍比CRD延遲更長或不返回到其起始位置(例如，如果事件100是階躍函數(shù))時。在這些情況下，斷開輸入事件100將防止已延遲事件130與事件100組合。如圖5中所示，觸發(fā)門500可被添加到耦合塊110的輸入。門500可以基于觸發(fā)器505斷開輸入事件100。在一個實施例中，觸發(fā)器505由單穩(wěn)（one-shot）復(fù)振器構(gòu)成，該復(fù)振器具有小于延遲回路時間的脈沖寬度，但也可以使用其他觸發(fā)器。

在替換實施例中，組合器200可以包括輸入開關(guān)600，如圖6中所示。輸入開關(guān)600可以提供比其他類型的組合器（諸如功率分路器）更高的隔離和更低的衰減。初始，輸入開關(guān)600將分配器205連接到事件100，從而允許分配器205復(fù)制事件100。開關(guān)600將在已延遲事件到達耦合塊之前改變和連接分配器205到已延遲事件130。同時，輸入事件100將與分配器205斷開。

只要輸入開關(guān)600將分配器205連接到事件130，分配器205就將復(fù)制事件130的連續(xù)副本。數(shù)字化儀115記錄連續(xù)副本f1并且將其附加到系列135。一旦期望數(shù)量的事件已被數(shù)字化，開關(guān)600就可以重新連接分配器205和事件100。

在某些情況下，來自事件120或130的剩余能量當下一個輸入事件100發(fā)生時仍然可能存在。這可能使得數(shù)字化儀115不正確地記錄與先前事件120或130組合的新事件100。為了防止這一情況，重置開關(guān)可以被用于在延遲回路中消除任何剩余能量。

如在圖6中描繪的，一個或多個重置開關(guān)605可以被添加到延遲塊125。重置開關(guān)605被用于在下一個輸入事件100變得活躍之前消散事件120和130。在其正常位置，重置開關(guān)605把耦合塊110的輸出連接到延遲塊125的輸入。當已經(jīng)記錄期望數(shù)量的樣本時，或在下一個輸入事件100發(fā)生之前，重置開關(guān)605提供到地路徑直到事件120和130已經(jīng)消散——例如通過電阻器610。在事件已消散之后，重置開關(guān)605重新連接耦合塊110與延遲塊125。重置開關(guān)605也可以例如作為耦合器200或分配器205的部分位于耦合塊110中。

如上文所討論的，放大器可以用來代替隔離器，以確保信號并不通過CRD反射回來。如圖7中所示，一個或多個放大器705可以防止信號從錯誤方向進入延遲回路。一個或多個衰減器710可以被用于補償附加放大。因為CRD中的部件可以比低頻更大地衰減信號中的高頻，預(yù)加強均衡電路700也可以被用于恢復(fù)已延遲信號中的高頻。要注意的是，均衡電路700可以被安裝在其他位置，諸如在可變延遲線210后面。

如上文所討論的，系列135中的事件可能變得失真，如果延遲塊125不提供足夠長的延遲的話。非常長的延遲將允許CRD記錄更長的事件，并且因此記錄更多種類的事件。但當輸入事件短時，該額外延遲添加了不必要的處理時間。這可能使得CRD錯過一個或多個輸入事件，如果它仍在處理先前事件的話。為了防止這一情況，延遲塊125可以調(diào)整延遲量，使得其對每個輸入是適當?shù)摹?/p>

在一個實施例中，可變延遲線210可以被調(diào)整，以提供一系列的不同延遲?？商鎿Q地，延遲塊125可以在具有不同延遲的多個延遲線之間選擇。如圖8中所示，例如，延遲塊125可以包括三個可變延遲線800、805和810。延遲塊125中的開關(guān)（未標記）允許它針對給定輸入信號選擇一個可變延遲線，以便提供適當延遲。如上文所討論的，一個或多個固定延遲線也可以被用于進一步細化（refine）延遲量。一個或多個衰減器也可以被用于微調(diào)系統(tǒng)中的增益量。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解圖1-8中所示的實施例不是限制性的，并且在不脫離本發(fā)明的精神的情況下可以添加、省略或以不同的方式組合所描繪的部件。

在數(shù)字化儀115產(chǎn)生事件系列135之后，信號重構(gòu)塊140可以通過使用適當?shù)闹貥?gòu)技術(shù)處理系列135來重構(gòu)原始輸入事件100。例如，圖9描繪了示例平均技術(shù)。第一，事件分離器900檢測系列135中的個體事件，并且將每個事件分離成唯一輸出。例如，當在系列135中存在四個事件時，事件分離器900將產(chǎn)生四個輸出。

事件分離器900可以使用任何已知方法來分離事件。例如，事件分離器900可以使用自相關(guān)（autocorrelation）來確定系列中每個事件的位置，以標識每個事件位于其中心的間隔。附加方法也可以被應(yīng)用來進一步細化位置。事件分離器900然后可以使用位置信息將每個個體事件分離成相應(yīng)輸出。

一旦個體事件已經(jīng)分離，重構(gòu)塊140就可以使用已知技術(shù)（諸如平均或交錯）來獲得表示145。平均技術(shù)的一個示例被示出在圖9中，但是也可以使用本領(lǐng)域中已知的其他合適的平均技術(shù)。

在圖9中所描繪的平均過程中，EQ過濾器塊905可以針對記錄系列135時造成的任何失真來校正個體事件。第一，EQ過濾器塊905確定針對通過CRD的每個可能路徑的傳遞函數(shù)。每個事件然后乘以針對該事件的適當傳遞函數(shù)的逆（inverse）。例如，符號H0可以表示針對經(jīng)過CRD而沒有進入延遲回路的傳遞函數(shù)。同樣地，H1-H3可以分別表示針對在通過延遲回路的1-3次行程（trip）后經(jīng)過CRD的傳遞函數(shù)。在這種情況下，EQ過濾器塊905將使第一事件乘以H0的逆，因為第一事件經(jīng)過耦合塊110而沒有進入延遲回路。同樣地，EQ過濾器塊905將使事件2-4分別乘以傳遞函數(shù)H1-H3的逆。

參考位置塊910和重采樣塊915可以被用于校正各種事件之間的任何抖動。參考位置塊910確定必須被應(yīng)用到每個事件以便對齊事件的延遲量。例如，參考位置塊910可以建立針對每個事件的時間對級別（time vs level）參考位置，并且測量從該參考位置到采樣時鐘位置的時間。參考位置塊910然后可以使用已知技術(shù)將事件對齊到最近的整數(shù)位置。

在一個實施例中，參考位置塊910通過在參考位置的任一側(cè)采取樣本的線性插值來對齊事件。在另一實施例中，參考位置塊910計算事件數(shù)據(jù)的FFT來確定組延遲，并使用組延遲來建立每個事件相對于參考組延遲位置的時間漂移量。

一旦已經(jīng)確定針對每個事件的適當延遲，重采樣塊915就可以對齊事件。例如，重采樣塊915可以針對每個事件基于對齊該事件所必要的延遲來計算不同的全通過濾器。重采樣塊915然后將把每個過濾器應(yīng)用到其相應(yīng)事件，以便對齊事件。該全通重采樣也可以用于其中執(zhí)行交錯的實施例中以確保交錯采樣之間的時間是正確。

在另一實施例中，重采樣塊915可以在頻域而不是時域內(nèi)對齊事件。例如，重采樣塊915可以對事件執(zhí)行快速傅里葉變換（“FFT”）來將它們轉(zhuǎn)換到頻域中。重采樣塊然后將旋轉(zhuǎn)每個頻域事件的相位，以對齊事件相位。一旦他們被轉(zhuǎn)換回到時域，這將有效地在時間方面對齊事件。重采樣塊915然后可以對相位對齊的事件執(zhí)行逆FFT，以將它們轉(zhuǎn)換到時域。

在經(jīng)過重采樣塊915之后，針對每個事件的采樣時鐘與其它事件在同一點（相對于參考位置）結(jié)束。一旦事件已被重采樣，平均塊920就對事件進行平均，以便獲得表示145。在一個實施例中，可以通過對個體事件進行求和以及除以事件總數(shù)（例如，四）來執(zhí)行平均。

作為平均過程的結(jié)果，表示145當與系列135中的每個采樣事件相比時將具有更低的噪聲。因為每個事件中的噪聲通常是唯一的，所以它將在過程平均期間被平均掉。如上文所討論的，由于更低的噪聲，表示145也將具有更高的有效垂直分辨率。

用于創(chuàng)建表示145的第二方法可以使用交錯而不是平均，如圖10中所示。要注意的是，圖10中所示的特定交錯步驟僅用于說明，并且并不旨在限制信號重構(gòu)塊140的實施例。交錯的任何已知方法可以被用于創(chuàng)建表示145。

在圖10中，事件分離器900和參考位置塊910分離并且對齊事件，如上文所討論的那樣。在一些實施例中，全通重采樣也可以被執(zhí)行以確保交錯采樣之間的時間是正確的。在交錯之前，過濾器陣列1000可以被用于校正事件的任何混疊。過濾器陣列1000可以包括如下過濾器的陣列，該過濾器在相位量值方面作為頻率的函數(shù)匹配事件的相對頻率響應(yīng)。例如，過濾器陣列1000中的過濾器可能是線性時間周期(“LTP”)過濾器，諸如本領(lǐng)域中已知的標準多輸入多輸出(“MIMO”)過濾器?？商鎿Q地，分離帶寬均衡過濾器可以被應(yīng)用于每個事件。通過校正個體事件之間的相位延遲和增益差異兩者，由過濾器陣列1000產(chǎn)生的事件將顯現(xiàn)為具有相同相位和量值響應(yīng)。然而，過濾器陣列1000可以僅執(zhí)行相對相位和增益校正。在這種情況下，進一步的過濾可能對校正絕對相位和量值是必要的。

過濾器陣列的大小取決于所使用的交錯的類型。例如，4×4陣列可以用于4路交錯，而2×2陣列可以用于2路交錯。也可以使用其他過濾器陣列大小，如對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的那樣。例如，在過濾四個事件時，兩個2×2過濾器陣列可以被用于在對交錯結(jié)果進行平均之前交錯事件，如下文所討論的那樣。

在事件已經(jīng)被對齊之后，交錯塊1005交錯事件以創(chuàng)建具有較高采樣率的單個事件。采樣率增加的量取決于所使用的交錯類型。例如，2、3或4路交錯分別將采樣率增加到2、3或4倍?？梢允褂玫慕诲e類型取決于在系列135中的有用事件的數(shù)量。至少2、3或4個事件分別對執(zhí)行2、3和4路交錯是必要的。如上文所討論的，一個或多個放大器可以被用于增加可以記錄的有用事件的數(shù)量。

因為過濾器陣列1000只匹配事件之間的相對相位和量值響應(yīng)，所以交錯塊1005的輸出可能有不正確的相位和/或量值。帶寬均衡（BWE EQ）過濾器1010可以被用于通過將輸出的相位和量值與所期望的目標響應(yīng)匹配來校正交錯塊1005的輸出。目標響應(yīng)在通帶內(nèi)通常具有平坦的量值響應(yīng)和線性相位。結(jié)果，BWE EQ過濾器1010輸出具有正確相位和量值的表示145。如上文所討論的，表示145在與系列135中的每個采樣事件相比時還將具有增加的采樣率。

在另一個實施例中，過濾器陣列1000可以被針對每個事件的分離帶寬均衡(“BWE”)過濾器代替，如圖11中所描繪的那樣。BWE過濾器1100、1105、1110和1115中的每一個針對單個事件校正相位和量值。應(yīng)用BWE過濾器到每個個體事件使BWE EQ過濾器1010不必要。但是，因為個體BWE過濾器不考慮混疊，所以該實施例可以只在事件不被混疊時是可能的。相比之下，過濾器陣列1000在其過濾個體事件時一定會考慮混疊。為了避免混疊，使用BWE過濾器1100、1105、1110和1115的實施例將比使用過濾器陣列1000的實施例具有更小的采樣率增加。因此，過濾器陣列1000應(yīng)被用于實現(xiàn)更大的采樣率增加，或當事件被混疊時被使用。

重構(gòu)塊140的其它實施例可以執(zhí)行交錯和平均兩者。例如，通過將事件劃分為兩個或更多個組，交錯每個組內(nèi)的事件和對交錯的結(jié)果進行平均。所得到的表示將具有由交錯引起的增加的采樣率和由平均引起的更低的噪聲兩者。

圖12描繪了使用這兩種技術(shù)的一個實施例。在該實施例中，將系列135中的四個事件劃分為兩組事件。過濾器陣列1200和1205將2×2過濾器陣列應(yīng)用到每個組中的事件。交錯塊1210和1215通過交錯已過濾的事件來創(chuàng)建兩個2路交錯結(jié)果。如上文所討論的，每個交錯結(jié)果將具有系列135中的事件的兩倍采樣率。平均塊920對兩個交錯結(jié)果進行平均以產(chǎn)生具有比交錯結(jié)果更低的噪聲的平均事件。最后，帶寬均衡過濾器1010校正平均結(jié)果的相位和量值，以創(chuàng)建表示145。

雖然圖12描繪了用于處理四個事件的一個可能實施例，但是這種技術(shù)可以被適配為處理包含任何偶數(shù)數(shù)量的事件的系列。然而，當系列135包含奇數(shù)數(shù)量的事件時，可能不可以組合平均和交錯技術(shù)。在這種情況下，來自系列135的最后一個事件可能被丟棄以創(chuàng)建偶數(shù)數(shù)量的事件。可替換地，可以通過使用單個技術(shù)來重構(gòu)整個系列。

因為可以使用現(xiàn)有部件來實施上面描述的實施例，所以所公開的解決方案是相對便宜的。此外，CRD電路可以在很少或沒有硬件修改的情況下被添加到現(xiàn)有儀器的輸入。在大多數(shù)情況下，可以修改儀器的軟件，以執(zhí)行信號重構(gòu)?；蛘撸绻麅x器能夠輸出事件系列135，則信號重構(gòu)可以由另一個設(shè)備（諸如計算機、移動設(shè)備或平板電腦）或不同儀器執(zhí)行而不對第一儀器進行任何軟件修改。因此，CRD可以在不用昂貴升級的情況下通過改進其采樣率和/或信噪比來延長儀器的使用壽命。CRD也可以在儀器中被內(nèi)部實施，例如作為新開發(fā)的儀器的部分。這將用最小的成本進一步改進新儀器的性能。

圖13示出了其中CRD電路被添加到現(xiàn)有示波器的示例。在該實施例中，可以將耦合塊110和延遲塊125容納在附加盒中。這將增加采樣率和分辨率，并減少針對每個個體通道的噪聲。例如，附加CRD盒1305、1310、1315和1320可以各自被附連到示波器1300上的一個或多個通道輸入。該附連可以使用標準連接器，諸如現(xiàn)有SMA連接器或?qū)Ｓ羞B接器。在該實施例中，數(shù)字化儀115將通常是已經(jīng)存在于示波器1300中的一個或多個數(shù)字化儀。

即使使用附加盒時，一些CRD實施例也可能要求對儀器的修改。例如，修改可能對提供觸發(fā)器或控制CRD中的開關(guān)是必要的，如圖2-9中描繪的那樣。同樣地，信號重構(gòu)塊140被理想地實施在駐留于示波器1300中的軟件中。這可能要求示波器1300中的軟件改變，盡管在一些實施例中，這些改變可能是最小程度的。例如，重構(gòu)塊140可以被實施為Matlab代碼。由于許多現(xiàn)有示波器能夠運行Matlab代碼，所以這將不要求對任何示波器的內(nèi)部軟件的改變。只有用戶Matlab代碼將需要被修改。在其他實施例中，可能需要對在示波器上運行的軟件進行更廣泛的改變。

可替換地，信號重構(gòu)塊140可以被實施在從儀器接收事件系列135的單獨設(shè)備（諸如標準計算機）中。如果另一設(shè)備已經(jīng)配置為執(zhí)行信號重構(gòu)或比儀器更容易修改，則這可能是有用的。例如，當示波器1300不支持Matlab代碼時，并且當不能容易地修改它的軟件時。

盡管出于說明的目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定實施例，但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改。例如，CRD、數(shù)字化儀和重構(gòu)塊的全部或部分可以被實施在位于儀器內(nèi)或在一個或多個外部設(shè)備中的一個或多個軟件或硬件中。因此，除了如由所附權(quán)利要求限制的以外，本發(fā)明不應(yīng)被限制。