一種測量頻率的方法

無痕幽雨發表於2018-07-06
測量頻率的方法有許多種,最常用的方法為對訊號週期計數。在該方法中,每檢測到
過零點,計數器就遞增。根據該計數,可測量出週期寬度。如果過零點精確且計數器
精度足夠高,週期計數可能是一個簡單而實用的方法。但是如果輸入訊號有較大的諧
波分量,導致過零點附近失真,那麼該方法將產生較大的誤差。
另一種方法是分析和處理取樣資料並計算頻率。分析可在時域內執行,如數字微分ND
和插值法;或可在DFT 變換後在頻域內執行,如重心法、頻譜細化法和相位差法,而
其中相位差法最常用。該方法對過零點附近的訊號失真不敏感。
相位差法的基本思路為:如果已知要測訊號頻率的大概範圍,那麼可假設一個接近實
際頻率的頻率,然後根據假設的頻率得到一組取樣。在取樣資料中,可測量出第一個
週期和後續第N 個週期的相位並計算出它們之間的差。然後,相位差可用於計算實際
頻率和假設頻率之間的差,從而計算出實際頻率。

如果要測量的頻率f0 已知為一個明確的值f,即f0= f+Δf, Δf << f,然後根據公式C-27,


基波訊號可表示為:




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