一种信号采样方法、电路及设备技术

本发明专利技术公开了一种信号采样方法、电路及设备，预先配置被采样信号的信号周期T和采样信号的采样周期T

【技术实现步骤摘要】
一种信号采样方法、电路及设备
本专利技术涉及信号采样领域，特别是涉及一种信号采样方法、电路及设备。
技术介绍
目前，设备中的多数信号都会被采样、存储、分析及应用，其中就包括周期性变化的模拟信号。现有技术中，对于周期性变化的模拟信号，信号采样方法通常采用AD(Analog-to-digital，模拟-数字)芯片对模拟信号进行采样，并将模拟信号转化为数字信号供给后续电路使用。然而，随着设备中信号的频率越来越高，对这些高频信号的采样频率要求也越来越高，通常会通过选用采样频率较高的AD芯片来满足采样要求，但是，采样频率较高的AD芯片价格昂贵，导致信号采样成本较高。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种信号采样方法、电路及设备，基于被采样信号的周期性变化特性，将第nT+nΔt时刻采样的信号可等效作为第nΔt时刻采样的信号，从而通过等效采样的方法实现以低频采样信号采集高频信号的目的，此情况下无需使用高频AD芯片，普通的低频AD芯片便可满足采样要求，从而节省了信号采样成本。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种信号采样方法，包括：预先配置被采样信号的信号周期T和采样信号的采样周期Ts＝T+Δt；在根据所述信号周期触发所述被采样信号生成的同时，控制AD芯片按照所述采样周期对所述被采样信号进行采样，得到采样信号xsn＝x(nT+nΔt)＝x(nΔt)；其中，n+1为采样次数；根据按照时间顺序组合的采样信号[xs1,xs2,xs3,...,xsn]，得到以Δt为采样间隔的采样信号。优选地，在根据所述信号周期触发所述被采样信号生成的同时，控制AD芯片按照所述采样周期对所述被采样信号进行采样的过程，包括：根据所述信号周期生成信号触发脉冲，并根据所述采样周期生成采样触发脉冲；将所述信号触发脉冲发送至信号发送模块，同时将所述采样触发脉冲发送至AD芯片，以使所述信号发送模块触发所述信号周期下的被采样信号生成，及使所述AD芯片按照所述采样周期对所述被采样信号进行采样。优选地，根据所述信号周期生成信号触发脉冲，并根据所述采样周期生成采样触发脉冲的过程，包括：预先根据所述信号周期和所述采样周期配置用于产生脉冲信号的PLL；基于外部晶振提供的基准时钟，利用所述PLL生成一路发送至所述信号发送模块的信号触发脉冲和一路发送至所述AD芯片的采样触发脉冲。优选地，所述信号采样方法还包括：通过对所述AD芯片中用于表示一次性采样次数的寄存器进行配置，来设置所述AD芯片的一次性采样次数。优选地，所述信号采样方法还包括：将所述AD芯片采样得到的采样信号进行存储，以供后续传输或处理。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种信号采样电路，包括：信号接收模块，用于接收被采样信号；与所述信号接收模块的输出端连接的AD芯片；分别与信号发送模块和所述AD芯片连接的控制器，用于预先配置所述被采样信号的信号周期T和采样信号的采样周期Ts＝T+Δt；在根据所述信号周期控制所述信号发送模块触发所述被采样信号生成的同时，控制AD芯片按照所述采样周期对所述被采样信号进行采样，得到采样信号xsn＝x(nT+nΔt)＝x(nΔt)；根据按照时间顺序组合的采样信号[xs1,xs2,xs3,...,xsn]，得到以Δt为采样间隔的采样信号；其中，n+1为采样次数。优选地，所述控制器包括：分别与所述信号发送模块和所述AD芯片连接、预先根据所述信号周期和所述采样周期配置好的PLL，用于基于外部晶振提供的基准时钟，生成一路发送至所述信号发送模块的信号触发脉冲和一路发送至所述AD芯片的采样触发脉冲，以使所述信号发送模块触发所述信号周期下的被采样信号生成，及使所述AD芯片按照所述采样周期对所述被采样信号进行采样；与所述AD芯片连接的AD配置模块，用于通过对所述AD芯片中用于表示一次性采样次数的寄存器进行配置，来设置所述AD芯片的一次性采样次数；与所述AD芯片连接的RAM，用于将所述AD芯片采样得到的采样信号进行存储，以供后续传输或处理。优选地，所述信号发送模块包括：发射天线；分别与所述PLL和所述发射天线连接的前置触发电路，用于在接收到所述PLL生成的信号触发脉冲后，控制所述发射天线发送所述信号周期下的电磁波对目标物体进行照射；相应的，所述信号接收模块包括：接收天线，用于接收所述目标物体返回的回波信号；分别与所述接收天线和所述AD芯片连接的信号放大电路，用于将所述回波信号进行放大，并将放大后的回波信号作为所述被采样信号发送至所述AD芯片。优选地，所述控制器具体为FPGA。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种设备，包括信号发送模块及上述任一种信号采样电路。本专利技术提供了一种信号采样方法，预先配置被采样信号的信号周期T和采样信号的采样周期Ts＝T+Δt；在根据信号周期触发被采样信号生成的同时，控制AD芯片按照采样周期对被采样信号进行采样，得到采样信号xsn＝x(nT+nΔt)＝x(nΔt)；根据按照时间顺序组合的采样信号[xs1,xs2,xs3,...,xsn]，得到以Δt为采样间隔的采样信号。可见，本申请基于被采样信号的周期性变化特性，将第nT+nΔt时刻采样的信号可等效作为第nΔt时刻采样的信号，从而通过等效采样的方法实现以低频采样信号采集高频信号的目的，此情况下无需使用高频AD芯片，普通的低频AD芯片便可满足采样要求，从而节省了信号采样成本。本专利技术还提供了一种信号采样电路及设备，与上述信号采样方法具有相同的有益效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种信号采样方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种等效采样原理图；图3为本专利技术实施例提供的一种信号采样电路的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种信号采样电路的具体结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种信号采样方法、电路及设备，基于被采样信号的周期性变化特性，将第nT+nΔt时刻采样的信号可等效作为第nΔt时刻采样的信号，从而通过等效采样的方法实现以低频采样信号采集高频信号的目的，此情况下无需使用高频AD芯片，普通的低频AD芯片便可满足采样要求，从而节省了信号采样成本。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号采样方法，其特征在于，包括：/n预先配置被采样信号的信号周期T和采样信号的采样周期T

【技术特征摘要】
1.一种信号采样方法，其特征在于，包括：
预先配置被采样信号的信号周期T和采样信号的采样周期Ts＝T+Δt；
在根据所述信号周期触发所述被采样信号生成的同时，控制AD芯片按照所述采样周期对所述被采样信号进行采样，得到采样信号xsn＝x(nT+nΔt)＝x(nΔt)；其中，n+1为采样次数；
根据按照时间顺序组合的采样信号[xs1,xs2,xs3,...,xsn]，得到以Δt为采样间隔的采样信号。


2.如权利要求1所述的信号采样方法，其特征在于，在根据所述信号周期触发所述被采样信号生成的同时，控制AD芯片按照所述采样周期对所述被采样信号进行采样的过程，包括：
根据所述信号周期生成信号触发脉冲，并根据所述采样周期生成采样触发脉冲；
将所述信号触发脉冲发送至信号发送模块，同时将所述采样触发脉冲发送至AD芯片，以使所述信号发送模块触发所述信号周期下的被采样信号生成，及使所述AD芯片按照所述采样周期对所述被采样信号进行采样。


3.如权利要求2所述的信号采样方法，其特征在于，根据所述信号周期生成信号触发脉冲，并根据所述采样周期生成采样触发脉冲的过程，包括：
预先根据所述信号周期和所述采样周期配置用于产生脉冲信号的PLL；
基于外部晶振提供的基准时钟，利用所述PLL生成一路发送至所述信号发送模块的信号触发脉冲和一路发送至所述AD芯片的采样触发脉冲。


4.如权利要求1所述的信号采样方法，其特征在于，所述信号采样方法还包括：
通过对所述AD芯片中用于表示一次性采样次数的寄存器进行配置，来设置所述AD芯片的一次性采样次数。


5.如权利要求1所述的信号采样方法，其特征在于，所述信号采样方法还包括：
将所述AD芯片采样得到的采样信号进行存储，以供后续传输或处理。


6.一种信号采样电路，其特征在于，包括：
信号接收模块，用于接收被采样信号；
与所述信号接收模块的输出端连接的AD芯片；
分别与信号发送模...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄戌堃，
申请(专利权)人：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37