일부 어플리케이션에서는 피크 신호 레벨에 대한 정보가 충분합니다. 피크 검출이라고 하는 신호 처리 기법은 모든 수집된 데이터를 신호에서 피크(또는 Trough)의 시간 및 진폭으로 줄여줍니다. 이 정보만 캡처 및 보고하면 시스템 버스 간에 전송되어야 하는 데이터 양을 크게 줄일 수 있습니다.

피크 검출

피크 분석은 다중 FPGA를 사용할 수 있는 펌웨어를 통해 실시간으로 수행됩니다. FPGA는 디지털화된 파형 데이터에서 직접 피크 피팅(peak fitting)이라고 하는 고급 신호 처리 알고리즘을 실행하여 진폭 및 시간 모두에 대한 중요 피크 정보를 파악하는 데 사용할 수 있습니다. 이 방법은 정밀도가 탁월하며 실시간으로 수행되기 때문에 측정률을 크게 개선시켜 줍니다.

알고리즘 이해

샘플이 피크와 일치하는지를 확인하는 데 9가지의 샘플이 사용됩니다. 여기에는 해당 샘플 자체 및 양쪽의 4가지 샘플(즉, 시간의 초반 4개 및 후반 4개)이 포함됩니다. 디지털 신호 처리를 통해, 9개의 분석된 샘플 내에서 다음 조건이 발생하면 샘플은 피크로 간주됩니다.

  • 프로그래밍 가능 델타 상승(ΔRise)을 초과하는 샘플 앞에 상승 에지가 발견됩니다
  • 프로그래밍 가능 델타 하강(ΔFall)을 초과하는 샘플 뒤에 하강 에지가 발견됩니다.
  • 이 샘플은 두 개의 정의된 상승 에지 및 하강 에지 사이에 속하는 모든 포인트의 최대값입니다. 추가 검사에서는 상승 에지 및 하강 에지의 간격 내에서 하나의 피크만 발견되는지 확인합니다.

이러한 유형의 신호 처리 알고리즘을 사용하면 샘플링 속도의 절반까지 주파수를 갖는 신호에서 피크를 실시간으로 볼 수 있습니다.

피크 보간법 사용

측정을 향상시키기 위해, 디지털 신호 처리를 사용해서 12비트 이차 스플라인을 검증된 피크 주변의 3개 포인트에 정합시키는 보간 루틴을 사용하여 피크 시간 및 진폭을 확인할 수 있습니다. 이러한 최종 측정에서는 시간 및 진폭 축에서 개선된 분해능을 제공합니다. 특정 어플리케이션 요구사항을 충족시키기 위해, 소프트웨어 명령을 사용하면 향상된 분해능(시간 및 진폭)과 가중된 신호 처리 부담, 증가한 메로리 사용률 및 감소한 측정 처리율 간의 균형을 맞출 수 있습니다.

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