表1中实时采样率为100MHz，每次采样的点数为10点，等效采样速率可以根据需要选取不同的值，等效倍率M是等效采样对应实时采样的倍数。每次采样结束后，DSP从FPGA中读取时间差值ΔT，将A/D采样周期T分成等长度的M段，每个段映射一个0～M-1间的整数值I，然后通过ΔT/T+0.5得出对应的I值。之后DSP就可以从数组a1中读取有效数据，进行等效算法排序，然后将排序结果写入a2中。等效排序算法就是按照顺序从数组a1中读取10个有效数据，以a2为基地址，以I为地址偏移量，以M为地址步长，写入数组a2中，算法如图3所示。算法公式为：ADD=BASE+I+K×M，其中ADD为某个数据写入数组a2中对应单元的地址，K为从数组a1
}I
I+0*M
0123456789
I+9*MI+1*M
}M
3 随机等效排序算法
随机等效排序算法所要解决的是每次采样得到的N个数据如何放到最后的波形数组中。等效采样速率受到实时采样率的限制，不同的实时采样速率和等效采样速度，采样次数和每轮采样数据中有用的采样点数也不同。我们以采样10MHz信号为例（手头只有最高频率是10MHz的信号源），实时
【60】 第33卷 第12期 2011-12(下)
图3 随机等效的数据排序算法
由于受Nyquist采样定理的制约,数字示波器的测量信号带宽受到一定的限制。文中介绍了一种基于低速器件的高速数据采集技术——随机等效采样在数字示波器上的实现。给出了随机等效排序算法,提出了一次等效采样结束的判断方法。在开发400MHz高速数字存储示波器上,等效采样率达到10GSPS,时间测量分辨率达到100ps。文中给出了实时采样波形图和等效后的波形图。
中顺序读取的数据的次序值，K的范围是0到9，BASE为数组a2的首地址。
这里需要注意的是把数据写入数组a2对应的地址单元中完成一轮采样只是采集到一个完整波形的一部分数据，要得到完整波形的全部数据须经过多次触发多轮采样，而每一轮采样并不一定都有效，只有不重复的ΔT值对应的采样才有效。经过若干次采样，数组a2写满之后一次完整的等效采样过程就完成了。
那么如何确定一次完整的等效采样过程结束了呢？这里需要一个算法来做判断，可以分两种情况，一种情况是如果在很短的时间内，ΔT值能遍历了我们需要的值，可以设置一组标志，标志全为真，表示插满，结束采样，不全为真，继续采样。另外一种情况是I在0~M-1中有某些极个别的值始终不能得到而使系统一直处于采样状态而导致死循环。为了避免这种现象，在每次采样后，计数器加1，当计数器的值达到设定的最大值而所有的标志位不全为真的情况下，认为一次等效采样完成。对于未能取到的数据，可以采用多种方法进行处理。如取前后数据的算术平均值的方法进行近似处理或者采用三次样条插值法等，可以更加精确地逼近数据。
排序算法和判断采样结束算法的程序流程如
图4所示。
4 结论
我们以采样10MHz信号为例，采样频率为100MHz，那么在一个周期我们只能采样10个点，如果要达到每周期取样500点，即等效采样速率为5GHz，我们得到的实时采样的波形和等效后的等效波形如图5（a）、（b）所示。该方案已应用到
(a) 实时采样波形
m<MAX?
n<M?
(b) 等效采样波形
m+1
ΔT I
Flag[I]=0?
n+1
(c) 10MHz正弦波等效采样后重构波形
图5 实验数据
图4 排序算法和判断采样结束算法的程序流程图
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第33卷 第12期 2011-12(下) 【61】
由于受Nyquist采样定理的制约,数字示波器的测量信号带宽受到一定的限制。文中介绍了一种基于低速器件的高速数据采集技术——随机等效采样在数字示波器上的实现。给出了随机等效排序算法,提出了一次等效采样结束的判断方法。在开发400MHz高速数字存储示波器上,等效采样率达到10GSPS,时间测量分辨率达到100ps。文中给出了实时采样波形图和等效后的波形图。
成直流电。
4 结束语
电能无线传输技术具有无线连接、安全、可动态持续供电等优点，尤其在特殊和恶劣环境，如给移动设备供电；高压、易燃、易爆；水下等应用广泛，尤其是对太空中取之不尽的太阳能的开发利用。无线传输技术的利用必将对人类传输电能、使用电能、对生产与生活产生重大影响。
图8 William C.Brown 微波传输电能原理图
控制主电路功率管的开关频率，实现主电路与压
电换能器的机电共振。接收模块的压电换能器通过接收超声波，经逆压电效应得到的高频交流电，再经整流后就可供给用电设备使用。
3.4 典型的电磁辐射式电能传输系统
该微波传输系统包括微波源、发射天线、接受天线三部分。微波源内有磁控管，能控制微波源在2.45GHz频段输出5～200W的功率；微波源输出的能量通过同轴电缆连接至和波导管之间的适配器上；环型波导管的作用，使波导管和发射天线匹配。发射天线包含八个部分,每个部分上都有八个缝隙。这六十四个缝隙均匀的向外发射电磁波。这种开槽波导天线很适合用于无线电能传输，因为它有高达95%的孔径效率和很高的能量捕捉能力。整流天线用来收集微波并把它转换
参考文献：
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[7] 林宁. 无接触电能传输系统的设计研究[D]. 浙江大学,
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[8] 笔记本电脑无线电源的DIY制作. http://ee.ofweek.
com/2010-12/ART-8300-2802-28434874_2.html.
【上接第61页】
实际项目中，图5（c）所示是其对10 MHz正弦波形的重建。实践证明，本设计高效、可靠地实现了高频周期信号波形的重现，完全满足5GSPS等效采样的指标要求。