ADC测试系统的自动配置相干采样频率采样方法技术方案

本发明专利技术提供ADC测试系统的自动配置相干采样频率采样方法，包括如下步骤：S1：为模拟输入信号预制一原始输入频率，将原始输入频率输入至上位机进行测试得到FFT数据以及中心频率；S2：二分频处理后得到当前输入频率；S3：再次进行数据采样得到与之对应的FFT数据和中心频率，将当前输入频率所对应的FFT数据与原始输入频率所对应的FFT数据进行比对，判断是否需要继续分频，是则将原始输入频率进行四分频处理后得到当前输入频率，重复步骤S3四至六次；否则，输出当前输入频率已调制到相干采样准确频率。本发明专利技术通过四到六次分频就可以将当前输入频率调制到相干采样的准确频率，解决了传统窗口算法运算过程较为复杂的问题。窗口算法运算过程较为复杂的问题。窗口算法运算过程较为复杂的问题。

【技术实现步骤摘要】
ADC测试系统的自动配置相干采样频率采样方法


[0001]本专利技术涉及ADC测试
，具体涉及ADC测试系统的自动配置相干采样频率采样方法。

技术介绍

[0002]现有技术中当输入信号不能满足相干采样要求时，采用窗口算法以减小频谱泄露的影响，不同的窗函数有不同的特性，选择合适的窗函数可以辅助得到理想的结果，比较常用的窗函数有Blankman、Hamming等，可以在matlab中使用help window命令查看不同窗的特性和使用方式，其运算过程较为复杂。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术要解决的问题是提供ADC测试系统的自动配置相干采样频率采样方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：ADC测试系统的自动配置相干采样频率采样方法，包括如下步骤：S1：为模拟输入信号预制一原始输入频率，将原始输入频率输入至上位机进行测试得到FFT数据以及中心频率；S2：二分频处理后得到当前输入频率；S3：再次进行数据采样得到与之对应的FFT数据和中心频率，将当前输入频率所对应的FFT数据与原始输入频率所对应的FFT数据进行比对，判断是否需要继续分频，是则将原始输入频率进行四分频处理后得到当前输入频率，重复步骤S3四至六次；否则，输出当前输入频率已调制到相干采样准确频率。
[0005]在本专利技术中，优选地，上位机进行测试输出FFT数据，对FFT数据通过傅里叶变换处理得到采集的中心频率。
[0006]在本专利技术中，优选地，FFT数据包括信噪比、信纳比和有效位数。
[0007]在本专利技术中，优选地，通过改变周期数以更改当前输入频率，周期数和当前输入频率的对应关系表达式为：；其中，表示原始输入频率，表示采样频率，表示周期数，表示采样点数。
[0008]在本专利技术中，优选地，采样点数设置为2048。
[0009]本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术解决了传统窗口算法以减小频谱泄露的影响时其运算过程较为复杂的问题，通过四到六次分频就可以将当前输入频率调制到相干采样的准确频率。
附图说明
[0010]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实
施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的ADC测试系统的自动配置相干采样频率采样方法的流程示意图。
具体实施方式
[0011]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，所描述的实施例仅仅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动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0012]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、
ꢀ“ꢀ
水平的”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0013]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0014]如图1所示，本专利技术提供ADC测试系统的自动配置相干采样频率采样方法，包括如下步骤：S1：为模拟输入信号预制一原始输入频率，将原始输入频率输入至上位机进行测试得到FFT数据以及中心频率；S2：二分频处理后得到当前输入频率；S3：再次进行数据采样得到与之对应的FFT数据和中心频率，将当前输入频率所对应的FFT数据与原始输入频率所对应的FFT数据进行比对，判断是否需要继续分频，是则将原始输入频率进行四分频处理后得到当前输入频率，重复步骤S3四至六次；否则，输出当前输入频率已调制到相干采样准确频率。
[0015]在本实施例中，进一步地，上位机进行测试输出FFT数据，对FFT数据通过傅里叶变换处理得到采集的中心频率，采集一个模拟量，正弦波，2048个点拼成一个正弦波，傅里叶变换之后得到离散的点，输入幅度的点是中心频率，是最高的，二次谐波点。模拟采样足够好的情况下描点得到的线是一条直线，傅里叶变换为了验证采的是不是正弦波，采的准不准，为了验证在频域内频谱有没有泄漏。
[0016]在本实施例中，进一步地，FFT数据包括信噪比、信纳比和有效位数。
[0017]在本实施例中，进一步地，通过改变周期数以更改当前输入频率，周期数和当前输入频率的对应关系表达式为：；其中，表示原始输入频率，表示采样频率，表示周期数，表示采样点数。
[0018]在本实施例中，进一步地，采样点数设置为2048，采集一个模拟量，正弦波，2048个点拼成一个正弦波。
[0019]ADC的动态参数是对正弦波的采样数据进行FFT频谱分析间接计算得到，为了在
FFT处理时不发生频谱泄露，从而得到更准确的结果，本专利技术采用相干采样的方式，即需选择特定频率的输入信号与采样频率，从而使得采集到的采样数据能在记录长度内转换的代码尽可能多。这是通过原始输入频率与采样频率之间的一种基本关系实现的，其数学关系如下所示:其中，表示原始输入频率，表示采样频率，表示完整采样的周期数，表示采样点数。
[0020]本专利技术的工作原理和工作过程如下：工作时，输入频率第一次测试之后，将二分频处理再次进行采样，这次采样数据与第一次采样数据进行比较，若有提高（技术参数：信噪比SNR和有效位数ENOB），在不同频率下测得的参数基本一致，在该频率测得的参数越高说明更加符合相干采样，通过一点点分频的过程，找到调制相干采样更精确的频率，以初始100MHz为例，通过输入频率，存在漏频现象，说明不适合相干采样。通过采样周期，如果周期不闭环，频率就会丢失一部分，为了找到相干采样点，二分频数据处理为50MHz再次进行数据采样，再次进行数据采样得到与之对应的FFT数据和中心频率，将当前输入频率所对应的FFT数据与原始输入频率所对应的FFT数据进行比对，判断是否需要继续分频，是则将原始输入频率进行四分频处理后得到当前输入频率，重复步骤S3四至六次；否则，输出当前输入频率已调制到相干采样准确频率，此时，信噪比SNR、信纳比SINAD和有效位数ENOB提高并达到最高（再分频没有变化，通过实际操作验证发现大约在4
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6次），同时FFT图像趋近于一条直线，FFT图像的横轴表示输入频率值，纵轴表示输入幅度（DBN），0db是满量程。理想情况下，输入不影响有效位数的计算，ADC14位能测得12位。
[0021]输入的模拟量是采样时间的分频，从而保证相干，采集一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ADC测试系统的自动配置相干采样频率采样方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：为模拟输入信号预制一原始输入频率，将原始输入频率输入至上位机进行测试得到FFT数据以及中心频率；S2：二分频处理后得到当前输入频率；S3：再次进行数据采样得到与之对应的FFT数据和中心频率，将当前输入频率所对应的FFT数据与原始输入频率所对应的FFT数据进行比对，判断是否需要继续分频，是则将原始输入频率进行四分频处理后得到当前输入频率，重复步骤S3四至六次；否则，输出当前输入频率已调制到相干采样准确频率。2.根据权利要求1所述的ADC测试系统的自动配置相干采样频率采样方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈粮富，张大伟，姜海洋，
申请(专利权)人：天津普智芯网络测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：