摘要：数字信号处理和电子测量与仪器有密切关联。在实际应用中，数字信息处理对电子测量与仪器有着非常重要的影响。将数字信号处理中涵盖的理念和技术引入到电子测量与仪器中，有助于推动电子测量与仪器的发展。本文将探讨数字信号处理对电子测量与仪器产生的影响。
关键词：数字信号处理;电子测量;影响
1 电子测量与仪器
1.1 电子测量
测量作为一种手段，是人们对客观世界不断进行获取相关数据并对其进行分析的过程。它能够将信号特征、相关参数、系统特征等各方面进行测量。并且在对其进行测量这个过程中，人们将电子科学作为测量的基础进行指导。通过使用电子技术主要方式和相关设备，使人们获得想要的数据从而达到测量最终目的。在测量过程中，信号包含多个方面，如光、生物、机械等等。所以，电子测量是在各种领域都被广泛利用。
1.2 电子测量仪器
多数情况下，电子仪器测量主要包括三个方面，首先，在测量时具备处理能力，包括放大、缩小、减弱、增强以及对滤波进行处理等;其次，在测量过程中能将被测量信号转换为标准信号的能力;最后，能够分别显示测量结果的能力。目前，我们最常见几种仪器分别是测量信号参数和特征的仪器、测量系统特点及参数的仪器。这两种仪器所涉及的范围与内容有所不同，前一种仪器是主要是对时域、频域等进行测量，后一种仪器则是运用到各种信号源和多种特性的参数进行测量。
2 数字信号处理对电子测量与仪器产生的影响
2.1 对信号源性能的影响
信号源作为在进行电子测量过程中使用到的一种关键性测量仪器。目前，频率合成技术作为高质量信号源应用最广泛的一项技术。除了频率合成技术之外，滤波也是数字信号处理处理的关键之一。晶振通过只提供自身所具备的特定频率，不过在某些实际操作时候，也能提供变化的频率，这就会显露出晶振存在的特点。合成信号的出现能够更好解决这个问题，通过保持基准频率保持在同一水平上，从而提高信号源的性能。
2.2 对示波器的影响
对于模拟示波器的应用，仅仅能探测到触发点以后的信号，而且是仅能在触及到信号后，才能形成波形。与之相比，数字示波器使用更加方便且准确度高，得到的信号能够及时存储，并直观的呈现到窗口上。基于外差式频谱分析仪进行数字化处理，就可以得到更加有效的实时频谱分析仪，它可以实现数字化的处理，通过DSP实现对各个信号域的分析，进行频域、时域以及调制域的不同显示。此外，数字滤波式频谱分析仪的优点较多，包括滤波性能强、稳定性好、携带方便、易于推广应用等，发展潜力巨大。它可以有效地对多个频率进行即时的检测与处理，其他分析仪所难以实现。
2.3 对频谱分析仪的影响
当人们对信号中各个频率主要成分进行分析时，需要运用到频谱分析仪，这就是在频域测量中需要用到的关键仪器之一。频谱分析仪不仅能够扩大测量范围，还能够增加测量频率，所以人们也称之为射频万用表。在实际操作中，运用离散傅里叶算法和数字滤波技术等相关信号处理技术在频谱分析中进行运用，能够促进整个信号朝着数字化方向发展。目前，世界上大多数国家在这个领域已经取得很大成绩。快速傅里叶变换式仪器与模拟式频谱分析仪进行对比发现，快速傅里叶变换式分析仪在实际应用中经常会受到模数转换的制约，其工作频段相对较低。在扫描外差技术与快速傅里叶变化结束的有效结合形成的频谱分析仪能够拓宽整个频谱分析范围，从而提高频谱分辨力、如果防止频段遭受制约，则需运用到数字和模拟相融合的频谱分析仪，这种分析仪具有很高性能。所以，数字处理技术的运用在很大程度上提升了频谱分析仪的相关性能。
3 数字信号处理在电子测量领域的应用方向
3.1在信号源发生器中的应用
在电子测量领域，信号源是信号主要发出载体，根据目前电子测量领域测量内容，常见的信号发出特征主要集中在电平、波形以及频率等几个方面，测量工作需要通过对该部分电参数进行分析，完成特征量获取。随着技术发展，传统电子测量方式精度、分析能力不断下降，逐渐被数字信号处理技术所取代。数字信号处理技术通过与电子测量技术结合，能够将测量对象的特征量数据分析作为主要测量工作内容，并在测量中获取信号源发出的电子设备频率、传输、振幅等内容。数字信号处理技术通过处理这些内容，可以实现频率合成，完成滤波。结合以往工作经验，数字信号处理后的滤波信号，能够在测量信息后期处理当中提高定频水平与准确度，避免出现波动缺陷等问题。
3.2在电压测量当中的应用
由于含有电压信息的电子设备应用十分广泛，因此电子测量技术需要透过电压测量与分析，对被测电子设备性能进行评判，例如发射机、接收机等电子设备，其内部电压特性当中的场强信息、衰减信息等重要参数直接关系着设备使用状况，因此电子测量应当重点考虑测量这些内容。随着数字信号处理技术普及，目前电子测量仪器在开展电压测量过程中，可以借助 A/D 转换等方式完成交流电压与直流电压转换和分析。在实际应用中，数字信号处理技术可通过转换方式使交流电压转换为支流电压，再借助模拟量连续变化分析，实现离散化统计。相比于传统电子测量，数字信号处理技术能够通过抽样、量化、编码等流程实现电压测量和信息统计，提高电压测量抗干扰性能。
3.3 在示波器中的应用
在初步定性测量上，示波器成为目前世界上最精密的定量测量仪器。在逐步实现数字化、半智能化同时，也出现多种类型，比如，处理数字储存示波器、模拟和数字混合示波器、多处理数字储存示波器等。不管哪种类型的示波器，能够对性能进行明确的都是使用技术水平，并且技术与理论的相互扶持使其得到发展。理论知识在技术使用上起到指导作用，而技术则是在理论论证过程中逐步被证实。数字化相关采样技术能够让示波器型性能得以提升，并且示波器的发展使采样技术也得到相应提升。信号采集过程中，数字储存示波器是根据奈奎斯特采样相关理论进行采样。因此，对于示波器而言，波形显示需要适应显示相关要求，通过改变扫描等方法对采样速度及西宁改变。不过，在实际操作工程中，这种方式存在很大难度及问题。比如，低频信号经常会出现采样点冗余的现象，这样会增加储存成本;对于一些高频信号采样就会出现波形失真现象，这样就导致采集到的采样点太少。除上述几点之外，内插技术也被广泛应用，最常见的是正弦内插和线性内插。在信号发出之后扫面通常会出现锯齿波。模拟示波器能够提前检测到信号波形，并将其收集到的信号储存到采样储存器内，然后根据实际需求将储存器储存到的特定信号发送到显示口，最终通过显示口将整个信息显示出来，这就是所谓的正延迟与负延迟的触发。最后就能根据显示的数据，对任何位置的波形进行观测。在观测过程中，如果要对观测出发点之前的波形进行观测就采用负延迟触发，而对要观测出发点之后的波形则要运用到正延迟触发。
3.4 在频谱分析仪中的应用
频谱分析仪主要是被应用在频域测量领域之中，运用频谱分析仪既能够扩大测量具体范围，还能够全面拓宽测量频率。随着现代数字信号处理技术发展，频谱分析仪开始采用离散傅里叶算法进行数字滤波，这也使频谱分析仪应用价值和信号处理能力得到了极大提高，使现代电子测量技术向数字化方向不断发展，以时域测量分析为例，频谱分析仪在测量分析当中，通过数字信号处理技术快速傅里叶变换策略，能够突破模数转换等一系列限制，拓宽了工作频段。
结语
由上可知，数字信号处理对电子测量结果有明显的影响，能够增强信号源的可用性，提高电业测量的准确度和示波器的探测性能，对电力测量行业有一定的促进作用。——论文作者：田峰
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