平均模式是示波器采集系統(tǒng)中基本降噪的信號處理技術之一。通過使用兩次或兩次以上采集的數據，對采集的數據點采用逐點平均的方法，形成輸出波形。平均模式改善了信噪比，降低了與觸發(fā)無關的噪聲，提高了垂直分辨率，可以更簡便地觀察重復信號。

計算平均波形的傳統(tǒng)方法是先簡單地加總所有采集中的對應樣點，然后除以采集次數。但是，這種方法要一直等到采集了所需的全部N 個波形之后，才能顯示平均值。耽誤的時間對大部分用戶是不可接受的，采集數據量會迅速超出示波器的內存容量。

AN = (1 / N) * (x0 + x1 + x2 + … + xn-1)

其中：AN 是平均模式的采集的點

N 表示請求的平均總數

xn 是n 次采集的點

n 表示采集次數

當然可以修改傳統(tǒng)的平均算法，每次在采集另一個波形時立即顯示結果，解決顯示平均后的波形所延誤時間的問題。但是，數據存儲問題依舊沒有得到解決。穩(wěn)定的平均算法為：

an = (1 / n) * (x0 + x1 + x2 + … + xn-1)

其中：an 是當前平均采集的點

xn 是新采集n 個的點

n 表示采集次數

注意，為了得到具體N 次采集的加總平均值，只需把示波器置入Single Sequence ( 單次序列) 模式。在這種模式下，在n 到達N 時，采集會停止，平均的波形中包含著具體N 個采集的波形。

泰克示波器采用指數平均算法，可以在每次采集后立即更新和顯示波形，這大大降低了要求的存儲容量。指數平均模式采用下面的公式，從新采集xn 和之前平均波形an-1 中得到新的平均的波形an：

an = an-1 + (1/p)*(xn - an-1) = an-1 * ((p - 1) / p) + (xn / p)

其中：n 表示采集次數

N 表示請求的平均總數

an 是平均的采集中新的點

an-1 是過去平均的采集中的點

xn 是新采集的點

p 是平均因數

如果(n

這兩種算法都可以立即顯示波形中一致的趨勢效應。您可以在低速信號中看到這一點。如果信號是穩(wěn)定的，那么您會看到前N 次采集中噪聲連續(xù)下降。在N 次采集后，信號仍將變化，但整體降噪或垂直分辨率不再有改觀。平均功能提高了信號的垂直分辨率，對于周期穩(wěn)定的波形非常有效。對于周期及幅值都變化的波形如何提高測試精度呢？請看下面的方法。

圖4. 平均模式在多次采集中計算每個記錄點的平均值

②高分辨率模式

HiRes 模式是泰克已獲專利的采集方式，它計算并顯示每個采樣間隔中所有順序樣點值的平均值。這種模式提供了一種方法，用過采樣獲得與波形有關的進一步信息。在HiRes 模式下，通過獲得進一步水平采樣信息，可以提供更高的垂直分辨率，降低帶寬和噪聲。HiRes 處理在定制硬件中完成，以最大限度地提高速度。HiRes 模式較平均模式的一個關鍵優(yōu)勢，是即使單次采集也可以使用HiRes 模式。

圖5. HiRes采集模式計算每個采集間隔中

所有樣點的平均值