丈量两个周期信号之间的相位差一般需求选用比如气候、核算和通讯等方面的科学技能。示波器供给了履行这种丈量的快速简略办法。惋惜的是，示波器的噪声、带宽和时刻分辨率会约束其丈量的精度。
示波器的采样率决议了其时刻分辨率的巨细。例如关于一个100MHz的信号来说，相位上的1度相当于时刻上的27ps。很显着，关于1度的相位丈量精度，示波器的采样时刻有必要小于这个数值，因而采样率要求高于36GHz，这个数字现已超出了大多数示波器的目标规模。为了演示这种丈量办法，咱们选用了Analog Arts的SA985 USB示波器，这种示波器具有100GHz的采样率和1GHz的带宽。你能够选用满意你运用时刻要求的任何示波器展开这种丈量。便是有了适宜的示波器，你也有必要运用专门的技能才干获得准确的相位丈量成果。
示波器的时刻标线（图1）供给了丈量两个信号间相位的最简略办法。信号上两个对应点之间的时刻差代表了以时刻为单位的相位。将这个值乘以信号周期就能够得到以度为单位的相位成果。这种办法的丈量精度高度依赖于示波器的噪声和触发不确定性。
图1：时刻标线能够协助你丈量两个信号之间的相位差。
人们经常用利萨茹曲线（图2）丈量两个正弦波之间的相位。但是，依据利萨茹曲线作出准确的丈量几乎是不或许的。别的，关于非正弦信号来说，这些曲线就更是难以解说。
图2：用于丈量两个正弦信号之间相位差的基本利萨茹曲线。
对信号履行数学运算能够增强相位丈量功能。参考文献1、2和3中描绘的技能便是这种运算操作的一些比如。尽管每种办法或许合适某些运用，但丈量成果还遭到本文评论规模之外的其它多种要素影响。此外，这些技能大部分是针对正弦信号的。在比如丈量FPGA内部锁相环（PLL）发生的各种时钟相位功能等运用中，这些技能精度显着不高。
一种简略且准确的办法是对信号进行相关运算。相关运算是一种直接的数学操作。有许多论文（参考文献4）对相关操作及其运用作过全面完全的解说。由Aanlog Arts公司开发的一种C#算法便是这种技能的一种完成。图3显现了由这种算法得到的两个200MHz正弦波之间的相位差。
图3：相关运算能够协助你核算两个信号之间的相位差。
相关运算的一个要害优势在于能够发现大多数其它类型信号之间的相位差。图4显现了一个正弦波与一个方波之间的相位差。比如信号的直流重量、噪声和触发问题等要素对成果都没有很显着的影响。关于信号噪声是主导要素的运用来说，能够用均匀法来削减其影响。
图4：运用相关算法得到正弦波和方波之间的相位差。
这种技能能够到达的精度首要受限于信号周期的相对精度和示波器的采样率。关于采样率为100GHz、相对频率精度为0.01ppm的信号来说，有望获得好于0.5度的相位丈量成果。信号均匀法能够将丈量精度进一步提升到0.1度。
在实践运用中相关运算被证明是很有用途的，由于在这些运用中信号间的比如振铃、反射和上升时刻失配等问题会极大地约束其它相位丈量技能的功能。
