Импульс на выходе трапецеидального цифрового фильтра при наложении измеряемого сигнала на спад предыдущего или при прохождении фильтра по спаду измеряемого сигнала
Если на интервалах KL и MN С l ¹ const, что имеет место при наложении измеряемого сигнала на экспоненциальный спад предыдущего, или при прохождении фильтра по спаду измеряемого сигнала, то форма трапеции на выходе фильтра будет искажена (см. рис. 6). Появится отрицательная постоянная составляющая сигнала на выходе цифрового фильтра (смещение базовой линии). Вершина трапеции может стать наклонной. Такая форма сигнала требует дополнительной его обработки для определения истинной амплитуды и, соответственно, дополнительной затраты машинного времени. Если обработку не проводить, то разрешающее время спектрометра увеличится.
Рис. 6. Форма сигнала (свертки) на выходе трапецеидального цифрового фильтра на фоне экспоненциально спадающего потенциала от предыдущего импульса.
Разработчики электроники цифрового спектрометра DISPEC jr 2.0 предусмотрели возможность изменения наклона (TILT) весовой функции от -0,5 до +0,5 с интервалом 0,05 (наклонные весовые функции изображены на рис. 4 тонкими штриховыми линиями). Подбирая наклон весовой функции цифрового фильтра, можно уменьшить разрешающее время спектрометра без дополнительной затраты машинного времени.
Импульс на выходе трапецеидального цифрового фильтра при наложении фронтов измеряемых сигналов
На рис. 7 изображена свёртка двух наложенных друг на друга фронтов. На свёртке имеются две плоские вершины. Чтобы идентифицировать факт наложения сигналов свёртку обрабатывают “быстрым” цифровым фильтром. На выходе такого фильтра сигналы разделяются, как показано на рис. 6. При обнаружении нескольких сигналов на выходе “быстрого” цифрового фильтра результаты расчётов отбрасываются, а анализируемый временной интервал добавляется к мёртвому времени.
|
|
|
Рис. 7. Форма сигнала на выходе цифрового трапецеидального фильтра
при наложении фронтов измеряемых сигналов
Рис. 8. Форма сигнала на выходе “быстрого “ цифрового трапецеидального фильтра при
наложении фронтов измеряемых сигналов
Необходимость оптимизации параметров трапецеидального цифрового фильтра
После того как произведена компенсация полюса нулём в предварительном усилителе сигналов, необходимо выбрать параметры трапецеидального цифрового фильтра с целью достижения минимального значения разрешающей способности спектрометра.
Спектр сигналов на выходе предварительного усилителя оказывает влияние на выбор параметра RT весовой функции (см. рис. 4).Увеличение RT снижает чувствительность фильтра к высокочастотным флюктуациям выходного сигнала и, одновременно, увеличивает чувствительность к низкочастотным составляющим сигнала, вызывающим смещение базовой линии. Невозможно априорно выбрать параметр RT. Критерий эмпирического выбора этого параметра - достижение минимальной величины разрешающей способности спектрометра. Время собирания носителей заряда в детекторе влияет на выбор длительности плоской вершины фильтра (интервал WFT .на рис. 4). Уменьшение WFT не позволит получить плоскую вершину сигнала на выходе трапецеидального цифрового фильтра. Увеличение WFT повышает чувствительность трапецеидального цифрового фильтра к низкочастотным составляющим сигнала, вызывающим смещение базовой линии. Критерий эмпирического выбора этого параметра - достижение минимальной величины разрешающей способности спектрометра.
|
|
|
Наложение измеряемых сигналов на экспоненциальный спад предыдущих сигналов может увеличивать разрешающую способность спектрометра. Минимизация влияния этого фактора осуществляется выбором наклона (TILT) весовой функции.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 318; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!