Boxcar 平均器选件

VHF-BOX 选件为 VHFLI 锁相放大器增加了 50/200 MHz Boxcar 平均器单元，可提升使用非正弦或低占空比波形应用的测量速度和信噪比（SNR）。与使用数字转换器或示波器不同，Boxcar 平均器的测量结果可在数字域中连续流式输出，也可作为模拟信号输出，并支持用户自定义的偏置和缩放系数。

借助 LabOne^® 用户界面，可轻松设置 Boxcar 测量：通过在示波器或参数扫描仪上直接可视化输入信号，即可设置 Boxcar 门控窗口的起始位置和宽度。还可以通过设置第二个基线窗口来减少基线波动并实现差分测量。为达到测量速度与信噪比 SNR 之间的最佳平衡，测量结果可在连续周期上进行平均，平均次数范围为 1 至 100 万次。

锁相放大器 vs Boxcar

锁相放大器非常适用于分析正弦信号并提取频谱中的特定分量，而 Boxcar 平均器则更适合用于低占空比信号的测量（见图例）。脉冲实验中的典型输入信号具有脉冲宽度 T_p、脉冲重复周期 T_rep 和占空比 d。在 Boxcar 平均过程中，输入信号与一个 Boxcar 函数（也称为矩形脉冲序列）相乘，其脉冲宽度为 T_Box。通过这种方式，Boxcar 窗口之外的噪声分量会被抑制（见图 c）。在 Boxcar 门控窗口内，对信号进行积分，从而在每个周期内得到一个单一值，随后在 N 个周期上进一步平均。

从低占空比信号中提取数据需要同时获取基频和许多高次谐波的信息。为了捕获这些额外信息，Boxcar 平均器的信号输入带宽需要比基频大很多倍。因此与锁相测量相比，设置 Boxcar 测量需要更精细地控制更多参数。其优势通常体现在更短的测量时间和更高的信噪比 SNR 上，这在成像等应用领域中尤为重要。因此，锁相测量和 Boxcar 测量是分析周期信号的互补工具。