泰戈爾曾經說過：“天空沒有翅膀的痕跡，而我已飛過。” 但事實卻并非如此，即便是世界上體型最小的蜂鳥，也逃不過攝像師的相機，秘訣是只要拍攝速度足夠的快。

那么，在面對高速運動和變化的波形時，該如何快速捕捉波形信息，觀察到隱藏的細節和不易察覺的變化呢？跟隨小編，一起了解RIGOL的數字實時熒輝技術。

1、什么是數字實時熒輝技術？

數字實時熒輝技術，是RIGOL最新研發的數據處理及顯示技術，并在新推出的DS70000系列高端數字示波器中得以運用。 在數字實時熒輝技術的幫助下，DS70000實現了以下功能：

高達1，000，000 wfms/s的波形捕獲率；

在最高捕獲率的條件下，仍能完成對所有采集數據的處理，實時顯示測量結果；

波形測量結果能夠體現，在指定時間內，波形在屏幕某一位置出現概率。

下面我們以DS70000為例，為大家介紹數字實時熒輝技術。

2、數字實時熒輝技術的工作原理

在《百萬刷新率，了解一下？》一文中，小編曾經介紹過數字示波器的工作原理。我們將工作時的示波器比喻成一臺高速攝像機，它不斷地重復著捕獲信號、處理信號，再把信號以波形圖像的形式顯示在屏幕上的過程。在文章中，我們展示了高捕獲率示波器在測量小概率異常信號時的優秀表現，并證明了只有降低數字示波器的死區時間才能提高波形捕獲率。

但是，死區時間主要由示波器本身的CPU等硬件性能所決定，是一個十分難以提升的技術指標。為了降低死區時間，提升波形刷新率，示波器的研發工程師們可是想出了不少的方法。

序列顯示模式大家之前可能看到過，國內其他廠商也推出過捕獲率高達1，000，000wfms/s的示波器，但細心的工程師可能已經發現，在捕獲率指標后面有“Sequence模式”的字樣。

若數據處理速度有限，在一個捕獲周期內，示波器無法一次性對所有捕獲到的輸入波形數據進行處理，只來得及處理一段波形數據，從而無法完整地實時顯示該段捕獲波形。那么怎么能夠“完整”顯示呢？一些廠商提供了順序模式（Sequence），即分段存儲模式。在該模式下，已處理的波形數據暫不顯示，先保存到內部存儲器中，等待下一次捕獲時的另一段波形數據，直到經過多次捕獲周期處理后得到了完整的波形數據，才在示波器屏幕上進行顯示。而其實在此模式下，這種“完整波形”還有待商榷，畢竟只有其中一段是當前捕獲周期內實時捕獲并顯示出來的，波形的其他部分則是前幾個捕獲周期采集到的波形數據，部分實時波形卻被丟失了。

采用Sequence模式的示波器雖然可以提高波形捕獲率指標，但這并不是通常定義下的捕獲率，更像是偷換了捕獲率原有的概念。

實時顯示模式 與Sequence模式的實現方式不同，DS70000示波器采用的是實時顯示的方案。實時顯示模式是指：示波器在每個捕獲周期內，完成對捕獲到的所有波形數據的處理工作，并將其實時顯示到屏幕上。用戶通過示波器觀測到的波形中的每一個數據點都是本周期捕獲的實時數據。實時顯示模式的工作過程如下：

只有通過在每一周期內的實時采樣、實時處理、實時顯示，才能避免數據丟失，實現真正的捕獲率指標，提高測量結果的準確性。

3、數字實時熒輝技術的實現

如前所述，示波器的波形捕獲率是一項難以提升的技術指標，那么采用了數字實時熒輝技術的DS70000系列示波器，是如何實現在高達1，000，000 wfms/s捕獲率的條件下，實時顯示測量波形的呢？ 這就不得不隆重介紹RIGOL工程師潛心十年研發打造出的UltraVison III硬件平臺。

UltraVison III是RIGOL推出的第三代硬件平臺，它具有如下特點：

具有超高的實時帶寬

采用的QDR2plus吞吐量達到86 Gb/s（隨機讀寫性能）

當前平臺的運算能力達到19.5T（每秒處理點數）

UltraVison III平臺的卓越性能有效支持了DS70000示波器在每秒捕獲1，000，000次波形的情況下，實時完成所有100萬次波形數據的處理，并繪制顯示波形。 04

數字實時熒輝技術的優勢

高速捕獲波形

在本文的開篇，我們將示波器比喻成一架高速攝像機，那么拍攝速度會對拍攝帶的結果來怎樣的影響呢？

一直以來，蜂鳥都是攝影師最感興趣的拍攝題材，他們身材嬌小，羽毛艷麗，不但飛行速度驚人，還能夠懸停在花朵旁吸食花蜜，被稱為“轉瞬即逝的美”。以前人類不知道蜂鳥是如何做到這些的，直到科學家使用每秒500幀的高速攝像機（普通手機拍攝視頻不過每秒30幀）拍下蜂鳥的運動影像，再慢速回放，才解開了蜂鳥飛行速度背后的秘密。原來蜂鳥的飛行特質源于它超高速頻率震動的翅膀，最高可以每秒振翅100次，這遠超人眼感知的極限。

蜂鳥

和靈動敏捷的蜂鳥相比，我們所觀察的波形不但在更加高速地運動，還可能隱藏著不易察覺的變化。所謂天下武功唯“快”不破，正如科學家通過高速攝像機揭示蜂鳥的飛行秘密一樣，只有提高示波器捕獲波形的速率，我們才能觀察到更多隱藏在波形信號中的細節。 而DS70000示波器正是為工程師準備的“高速攝像機”，它具備1，000，000wfms/s捕獲率，高概率捕獲偶發異常事件，大大提高測量結果的準確性。

體現波形出現的概率高捕獲率能夠幫助示波器捕捉到小概率發生的異常事件，但是實時刷新顯示測量結果可能會讓觀測者錯過這一短暫出現的畫面。只有將采集到的異常波形保持在屏幕上，不讓其消失，才能保證它被觀測到。但如果將所有采集到的波形都保持下來，他們將疊加顯示在屏幕上，過多的歷史信息并不利于我們對特定異常進行有針對性的觀察。DS70000示波器支持的設置波形保持時間的功能，就可以完美解決這些問題。

DS70000不但能在每個捕獲周期內完成數據處理，實時將波形繪制在顯示屏上；還能夠使波形在屏幕上保持指定的時間后再消失。在這種情況下，在指定的波形保持時間內，多個捕獲周期繪制的波形就會疊加顯示在屏幕上。波形在某一位置出現的頻率越高，累加的次數就越多，屏幕上對應的像素就會越亮，反之則較暗。和普通的數字示波器相比，DS70000示波器能通過波形在顯示器上的亮度（色階），體現波形隨時間在某一個位置出現概率的信息，增加了一個維度。

下面我們可以看到DS70000示波器捕獲到小概率異常信號，并將其保持在屏幕上持續顯示，用戶可通過波形的亮度來判斷異常波形出現的概率。

顯示更多細節下面看一下DS70000測量波形的顯示效果。首先將水平時基設置為5ns，存儲深度設置為1kpts，觸發釋抑時間為默認值8ns，此時波形刷新率達到最大值1，000，000wfms/s。波形顯示效果如下：

觀察當前測量顯示的波形，我們會發現波形線條較粗。這正是由于DS70000的高刷新率導致的。示波器高速捕獲波形，并將所有捕獲的波形都顯示在屏幕上，經過多次疊加，全面展示了波形的細節。

如果此時通過調整觸發釋抑時間從8ns到100ms，來降低波形刷新率，就會發現屏幕中顯示波形變細，并喪失了部分的細節。如下圖所示。

5、總結

RIGOL自主研發的DS70000系列高端數字示波器，依托于高性能的UltraVison III硬件平臺，實現了數字實時熒輝技術。不僅能夠在1，000，000wfms/s高捕獲率的條件下實時顯示波形，還能夠通過顯示的輝度體現測量波形在不同位置出現的概率。

除此之外DS70000系列數字示波器充分發揮了RIGOL自主設計的“鳳凰座”示波器專用芯片組卓越性能，實現了國內最高的20GSa/s采樣率、5GHz實時帶寬。全新的人機交互設計也將為您帶來超高品質的體驗。

責任編輯：lq6