摘要
サブサンプリング条件下での高周波信号の測定および復元を実現するために、本稿では独自開発の国内製ピコ秒級等価時間サンプリング光サンプリングオシロスコープを用いて、周波数10～100 GHzの正弦波信号を取得および復元した。本オシロスコープでは、粗・細の2段階の遅延キャリーを用いて遅延分解能5 ps、ダイナミックレンジ10 μsのトリガーシーケンスを生成し、高帯域幅サンプラーを駆動して信号をサンプリングする。サンプリング信号は50 kHzのA/D変換器経由で出力され測定値を得る。これは20 μs毎に5 psの遅延を加える方式で高周波信号を1回サンプリングし、圧縮比は約106、実際のサンプリングレートはナイキストの定理の制限を大幅に下回る。圧縮センシングの原理に基づき、フーリエ変換および等価時間サンプリングにより測定マトリクスを構築し、信号測定過程のスパース表現を形成し、L1ノルム最小化問題を解いて被測定信号波形を復元した。結果は最大100 GHzの高周波信号の二乗平均平方根誤差が5×10-5未満のサブサンプリング復元が可能であり、この種のオシロスコープの測定ダイナミックレンジを拡張したことを示している。
关键词
光サンプリングオシロスコープ;圧縮センシング;信号再構成
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