多通道设备和用于多通道设备的信号处理方法技术

一种多通道设备和用于多通道设备的信号处理方法，包括：多个信号通道和控制处理模块，各个信号通道用于将外部输入的通道信号进行模数转换后输出至控制处理模块，或者将控制处理模块输出的通道信号进行数模转换后输出至外部设备；控制处理模块用于获取当前通道信号和参考通道信号，根据当前通道信号和参考通道信号之间的相位偏移值、当前通道信号的幅度以及多通道设备的时钟周期，对当前通道信号进行相位补偿，以对当前通道信号和参考通道信号之间的相位偏移进行补偿，使得多通道设备中各个信号通道中传输的信号对齐。信号通道中传输的信号对齐。信号通道中传输的信号对齐。

【技术实现步骤摘要】
多通道设备和用于多通道设备的信号处理方法


[0001]本专利技术涉及多通道设备
，具体涉及一种多通道设备和用于多通道设备的信号处理方法。

技术介绍

[0002]多通道设备是指具有多个模拟通道的设备，例如波形发生器、数字示波器等设备，由于各个模拟通道中模拟器件分布参数和PCB走线长度不严格一致等因素的影响，导致一个同频同相的信号在不同的模拟通道传输时彼此之间存在会相位偏移，导致多通道设备中输入或者输出的各个通道信号不完全一致。
[0003]当今世界电子技术、通信技术等发展飞快，信号频率越来越高，信号带宽越来越大，采样率也越来越高，模拟器件的分布参数和PCB板级走线延时对模拟信号的影响也越来越大。随着电子系统复杂度的提高，单一的模拟信号系统或者数字系统正在减少，更多的是数字模拟混合系统；在多通道设备中，模拟信号和数字信号相互转换，但是通道与通道之间的模拟器件的分布参数不一致，以及PCB布线的差异，导致数字域到模拟域，或者模拟域到数字域的信号或多或少存在不同的相位偏移。在测试测量系统中，通道与通道之间信号对不齐是无法容忍的，意味着测试测量不准确。
[0004]现有两种技术手段用于消除通道之间的相位偏移值的影响，第一种方法涉及到数字域到模拟域转换，比如数字信号源，用户通过调节数字信号源某个通道输出信号的初始相位来补偿该通道引起的相位偏移，但是这样比较麻烦，因为不同频率下需要设置不同的相位偏移值；在不同频率、不同参数下还需要设置不同的初始相位值，这样操作起来就很麻烦；因此这种方法也仅仅能够应用在信号产生设备中，不适用于像数字示波器这类测试设备。第二种方法涉及到模拟域转换到数字域，比如数字示波器，是通过调节模数转换器（ADC）的采样时钟相位来达到消除通相位偏移的目的，这个方法有一个弊端，设备在调整相位的时候需要确保锁相环是锁定的，而锁相环锁定又需要时间，没有办法实时输出信号或者输出错误的信号。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要解决的技术问题是能够在数字域中对多通道设备的各个信号通道的相位偏移进行补偿，以对齐各个信号通道中传输的信号。
[0006]根据第一方面，一种实施例中提供一种多通道设备，包括：多个信号通道，每个所述信号通道用于接收外部输入的通道信号并对外部输入的通道信号进行模数转换后输出至控制处理模块，或者，每个所述信号通道用于接收控制处理模块输出的通道信号并对控制处理模块输出的通道信号进行数模转换后输出至外部设备；连接于多个信号通道的控制处理模块，用于获取当前通道信号和参考通道信号，根据当前通道信号和参考通道信号之间的相位偏移值、当前通道信号的幅度以及多通道设
备的时钟周期，对当前通道信号进行相位补偿，以使当前通道信号和参考通道信号相位对齐；其中，所述参考通道信号为多个信号通道中选定的一个信号通道中传输的通道信号，所述当前通道信号为多个信号通道中除参考通道信号外任一信号通道中传输的通道信号。
[0007]根据第二方面，一种实施例中提供一种用于多通道设备的信号处理方法，包括：获取当前通道信号和参考通道信号；根据当前通道信号和参考通道信号之间的相位偏移值、当前通道信号的幅度以及多通道设备的时钟周期，对当前通道信号进行相位补偿，以使当前通道信号和参考通道信号相位对齐；其中，所述参考通道信号为多通道设备中的多个信号通道中选定的一个信号通道中传输的通道信号，所述当前通道信号为所述多个信号通道中除参考通道信号外任一信号通道中传输的通道信号。
[0008]依据上述实施例的多通道设备和用于多通道设备的信号处理方法，各个信号通道用于将外部输入的通道信号进行模数转换后输出至控制处理模块，或者将控制处理模块输出的通道信号进行数模转换后输出至外部设备；控制处理模块用于获取当前通道信号和参考通道信号，根据当前通道信号和参考通道信号之间的相位偏移值、当前通道信号的幅度以及多通道设备的时钟周期，对当前通道信号进行相位补偿，以对当前通道信号和参考通道信号之间的相位偏移进行补偿，使得多通道设备中各个信号通道中传输的信号对齐。
附图说明
[0009]图1为现有的一种将数字域的信号处理转换为模拟域的信号的多通道设备的结构示意图；图2为模拟信号之间的相位偏移示意图；图3为现有的一种将模拟域的信号处理转换为数字域的信号的多通道设备的结构示意图；图4为离散的数字信号之间的相位偏移示意图；图5为一种实施例的多通道设备的结构示意图；图6（a）为右移补偿前的当前通道信号和参考通道信号的波形示意图，图6（b）为右移补偿前后的当前通道信号的波形示意图；图7（a）为左移补偿前的当前通道信号和参考通道信号的波形示意图，图7（b）为左移补偿前后的当前通道信号的波形示意图；图8为一种实施例的用于多通道设备的信号处理方法的流程图。
具体实施方式
[0010]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们
根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
[0011]另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
[0012]本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。
[0013]首先，对多通道设备中各个信号通道之间相位偏移的产生原理进行说明，多通道设备包括两种类型的设备，一种是将数字域的信号处理转换为模拟域的信号后输出模拟域的信号的设备，例如波形发生器、数字信号源等设备；另一种是将外部输入的模拟域的信号处理转换为数字域的信号后输出数字域的信号的设备，例如数字示波器等设备。上述两种类型多通道设备中各个信号通道之间的相位偏移产生原理也是不同的，下面具体说明。
[0014]（1）如图1所示，图1为现有的一种将数字域的信号处理转换为模拟域的信号的多通道设备的结构示意图。DAC_1、
…
、DAC_n表示多通道设备中的n个数模转换模块（DAC），模拟通道_1、
…
、模拟通道_n表示多通道设备中的n个模拟通道，其中DAC_1和模拟通道_1构成信号通道_1，
…
，DAC_n和模拟通道_n构成信号通道_n。可编程逻辑器件输出数字信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通道设备，其特征在于，包括：多个信号通道，每个所述信号通道用于接收外部输入的通道信号并对外部输入的通道信号进行模数转换后输出至控制处理模块，或者，每个所述信号通道用于接收控制处理模块输出的通道信号并对控制处理模块输出的通道信号进行数模转换后输出至外部设备；连接于多个信号通道的控制处理模块，用于获取当前通道信号和参考通道信号，根据当前通道信号和参考通道信号之间的相位偏移值、当前通道信号的幅度以及多通道设备的时钟周期，对当前通道信号进行相位补偿，以使当前通道信号和参考通道信号相位对齐；其中，所述参考通道信号为多个信号通道中选定的一个信号通道中传输的通道信号，所述当前通道信号为多个信号通道中除参考通道信号外任一信号通道中传输的通道信号；根据当前通道信号和参考通道信号之间的相位偏移值、当前通道信号的幅度以及多通道设备的时钟周期，对当前通道信号进行相位补偿，包括：获取当前通道信号中的各个采样点，得到多个第一采样点；根据当前通道信号和参考通道信号之间的相位偏移值、各个第一采样点的幅度以及多通道设备的时钟周期，对所述第一采样点在时钟方向上进行左移或者右移，得到补偿后的多个第一采样点的幅度，即得到补偿后的通道信号。2.如权利要求1所述的多通道设备，其特征在于，所述信号通道包括：第一模拟通道，用于接收外部输入的通道信号；模数转换模块，所述模数转换模块与所述第一模拟通道一一对应连接，所述模数转换模块用于对第一模拟通道输出的通道信号进行模数转换后输出至控制处理模块。3.如权利要求1所述的多通道设备，其特征在于，所述信号通道包括：数模转换模块，用于接收所述控制处理模块输出的补偿后的通道信号，并对所述补偿后的通道信号进行数模转换并输出补偿后的模拟通道信号；第二模拟通道，所述第二模拟通道与数模转换模块一一对应连接，所述第二模拟通道用于接收数模转换模块输出的补偿后的模拟通道信号并输出至外部设备。4.如权利要求1所述的多通道设备，其特征在于，根据当前通道信号和参考通道信号之间的相位偏移值、各个第一采样点的幅度以及多通道设备的时钟周期，得到补偿后的多个第一采样点，包括：在对所述第一采样点在时钟方向上进行右移时，根据以下公式得到补偿后的第一采样点的幅度：其中，为当前通道信号和参考通道信号之间的相位偏移值；为多通道设备的时钟周期；为第一采样点B的幅度；为第一采样点A的幅度，第一采样点A为第一采样点B在前一采样时刻的采样点; 为补偿后的第一采样点B的幅度。5.如权利要求1所述的多通道设备，其特征在于，根据当前通道信号和参考通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈报，彭军仕，何瑞伦，王永添，
申请(专利权)人：深圳市鼎阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：