【技术实现步骤摘要】
信号检测方法和装置、存储介质及电子装置
[0001]本申请实施例涉及计算机领域，具体而言，涉及一种信号检测方法和装置
、
存储介质及电子装置
。
技术介绍
[0002]在量子计算测控系统中，相干时间内，通过
QND
（
Quantum Non
‑
demolition Measurement
，量子非破坏性测量）方式获取量子比特状态，
FPGA
（
Field Programmable Gate Array
，现场可编程逻辑门阵列）基于
ADC
（
Analog
‑
to
‑
Digital Converter
，模拟至数字转换器）采集的数据进行判决并反馈，并基于反馈信息通过
AWG
（
Arbitrary Waveform Generator
，任意波形发生器）再次产生操控信号，这是实现
QEC
（
Quantum error correction
，量子纠错矫正）的需求
。
由于量子相干时间很短，因此基于量子反馈的
QEC
需要快速的硬件判决和反馈能力，涵盖了上下变频
、
数据采集
、
数据运算和判决以及波形发生等处理过程，这一过程需在约几百纳秒（具体取决于数据处理的复杂度
、
可选波形数量
、
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种信号检测方法，其特征在于，包括：在目标电路中包括第一运算放大器和模拟数字转换器
ADC、
且所述目标电路的输入信号是原始信号的情况下，调整所述第一运算放大器的增益，在所述第一运算放大器的增益的取值被调整为目标取值时满足预设的第一条件和第二条件，且当所述第一运算放大器的增益的取值从所述目标取值继续增大时不满足所述第一条件或所述第二条件的情况下，将所述第一运算放大器的增益的取值确定为等于所述目标取值，其中，所述第一运算放大器的增益的取值是允许被调整的，所述第一条件包括所述第一运算放大器的压摆率大于所述第一运算放大器的过零点变化速率，所述第二条件包括所述
ADC
的输入信号的幅值小于或等于所述
ADC
允许的输入信号的最大幅值，其中，所述第一运算放大器的过零点变化速率是根据所述第一运算放大器输出的第一输出信号的幅值和频率确定得到的速率，所述第一输出信号的幅值是根据输入所述第一运算放大器的第一输入信号的幅值与所述第一运算放大器的增益确定得到的幅值，所述
ADC
的输入信号是根据所述第一运算放大器输出的所述第一输出信号确定得到的信号，输入所述第一运算放大器的所述第一输入信号是根据所述原始信号确定得到的信号；在所述第一运算放大器的增益的取值被确定为所述目标取值的情况下，通过所述
ADC
对所述
ADC
的输入信号进行模拟数字转换
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整所述第一运算放大器的增益，包括：从所述第一运算放大器的增益的最小取值开始增加所述第一运算放大器的增益
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整所述第一运算放大器的增益，包括：重复执行以下步骤，直到所述第一运算放大器的增益的取值被调整为目标取值时满足预设的第一条件和第二条件，且所述第一运算放大器的增益的取值从所述目标取值继续增大时不满足所述第一条件或所述第二条件：在所述第一运算放大器的增益的取值为当前取值时，获取所述第一运算放大器输出的所述第一输出信号的幅值和频率，其中，所述第一输出信号的幅值是根据输入所述第一运算放大器的所述第一输入信号的幅值与所述第一运算放大器的增益的所述当前取值确定得到的幅值；根据所述第一输出信号的幅值和频率，确定所述第一输出信号的过零点变化速率；在所述第一输出信号的过零点变化速率小于所述第一运算放大器的压摆率
、
且所述
ADC
的输入信号的幅值小于或等于所述
ADC
允许的输入信号的最大幅值的情况下，增加所述第一运算放大器的增益的取值
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一输出信号的幅值和频率，确定所述第一输出信号的过零点变化速率，包括：将所述第一输出信号的过零点变化速率确定为等于对2π
与所述第一输出信号的幅值和频率执行乘积操作所得到的乘积值
。5.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在根据所述第一输出信号的幅值和频率，确定所述第一输出信号的过零点变化速率之前，所述方法还包括以下之一：
在所述原始信号作为所述第一输入信号输入所述第一运算放大器的情况下，将所述第一输出信号的幅值确定为等于对所述原始信号的幅值与所述第一运算放大器的增益的所述当前取值执行乘积操作所得到的乘积值，并将所述第一输出信号的频率确定为等于所述原始信号的频率；在所述原始信号经过所述目标电路中的部分器件后形成所述第一输入信号的情况下，将所述第一输出信号的幅值确定为等于对所述第一输入信号的幅值与所述第一运算放大器的增益的所述当前取值执行乘积操作所得到的乘积值，并将所述第一输出信号的频率确定为等于所述原始信号的频率；对所述第一输出信号进行幅值测量和频率测量，分别得到所述第一输出信号的幅值和频率
。6.
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在将所述第一输出信号的幅值确定为等于对所述第一输入信号的幅值与所述第一运算放大器的增益的所述当前取值执行乘积操作所得到的乘积值，并将所述第一输出信号的频率确定为等于所述原始信号的频率之前，所述方法还包括以下之一：在所述原始信号经过所述目标电路中的衰减器后形成所述第一输入信号的情况下，将所述第一输入信号的幅值确定为等于对所述原始信号的幅值与所述衰减器的衰减比例执行乘积操作所得到的乘积值，并将所述第一输入信号的频率确定为等于所述原始信号的频率，其中，所述部分器件包括所述衰减器；在所述原始信号依次经过所述目标电路中的
N
个运算放大器后形成所述第一输入信号的情况下，将所述第一输入信号的幅值确定为等于对所述原始信号的幅值与
N
个增益的取值执行乘积操作所得到的乘积值，并将所述第一输入信号的频率确定为等于所述原始信号的频率，其中，
N
为大于或等于1的正整数，所述
N
个增益的取值包括所述
N
个运算放大器中的每个运算放大器的增益的取值，所述部分器件包括所述
N
个运算放大器；在所述原始信号依次经过所述目标电路中的所述衰减器和所述
N
个运算放大器后形成所述第一输入信号的情况下，将所述第一输入信号的幅值确定为等于对所述原始信号的幅值与所述衰减器的衰减比例以及所述
N
个增益的取值执行乘积操作所得到的乘积值，并将所述第一输入信号的频率确定为等于所述原始信号的频率，其中，所述部分器件包括所述衰减器和所述
N
个运算放大器
。7.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在增加所述第一运算放大器的增益的取值之前，所述方法还包括：根据所述第一运算放大器输出的所述第一输出信号，确定所述
ADC
的输入信号
。8.
根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述第一运算放大器输出的所述第一输出信号，确定所述
ADC
的输入信号，包括以下之一：在所述第一输出信号输入到所述
ADC
的情况下，将所述
ADC
的输入信号确定为所述第一输出信号；在所述第一输出信号依次经过
M
个运算放大器后形成所述
ADC
的输入信号的情况下，将所述
ADC
的输入信号的幅值确定为等于对所述第一输出信号的幅值与
M
个增益的取值执行乘积操作所得到的乘积值，并将所述
ADC
的输入信号的频率确定为等于所述原始信号的频
率，其中，
M
为大于或等于1的正整数，所述
M
个增益的取值包括所述
M
个运算放大器中的每个运算放大器的增益的取值
。9.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述重复执行以下步骤，还包括：在所述第一输出信号依次经过
M
个运算放大器后形成所述
ADC
的输入信号的情况下，获取
M
个输出信号中的每个输出信号的幅值和频率，其中，所述
M
个输出信号包括所述
M
个运算放大器中的每个运算放大器输出的输出信号，
M
为大于或等于1的正整数；根据所述
M
个输出信号中的每个输出信号的幅值和频率，确定所述
M
个输出信号中的每个输出信号的过零点变化速率，得到
M
个过零点变化速率；在所述第一输出信号的过零点变化速率小于所述第一运算放大器的压摆率
、
且所述
ADC
的输入信号的幅值小于或等于所述
ADC
允许的输入信号的最大幅值的情况下，增加所述第一运算放大器的增益的取值，包括：在所述第一输出信号的过零点变化速率小于所述第一运算放大器的压摆率
、
所述
M
个过零点变化速率中的每个过零点变化速率小于所述
M
个运算放大器中对应的运算放大器的压摆率
、
且所述
ADC
的输入信号的幅值小于或等于所述
ADC
允许的输入信号的最大幅值的情况下，增加所述第一运算放大器的增益的取值，其中，所述
M
个过零点变化速率中的每个过零点变化速率小于所述
M
个运算放大器中对应的运算放大器的压摆率是指：所述
M
个过零点变化速率中的第
i
个过零点变化速率小于所述
M
个运算放大器中的第
i
个运算放大器的压摆率，
i
为大于或等于
1、
且小于或等于
M
的正整数，所述第
i
个过零点变化速率是根据所述
M
个输出信号中的第
i
个输出信号的幅值和频率确定的速率，所述第
i
个输出信号是所述
M
个运算放大器中的所述第
i
个运算放大器输出的输出信号，所述第一条件还包括所述
M
个过零点变化速率中的每个过零点变化速率小于所述
M
个运算放大器中对应的运算放大器的压摆率
。10.
根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取
M
个输出信号中的每个输出信号的幅值和频率，包括：在
M
等于
1、
且所述
M
个运算放大器包括第二运算放大器
、
所述
M
个输出信号包括所述第二运算放大器输出的第二输出信号的情况下，将所述第二输出信号的幅值确定为等于对所述第一输出信号的幅值与所述第二运算放大器的增益的取值执行乘积操作所得到的乘积值，并将所述第二输出信号的频率确定为等于所述原始信号的频率；在
M
大于
1、
且
i
等于1的情况下，将所述
M
个输出信号中的第
i
个输出信号的幅值确定为等于对所述第一输出信号的幅值与所述第二运算放大器的增益的取值执行乘积操作所得到的乘积值，并将所述第
i
个输出信号的频率确定为等于所述原始信号的频率；在
M
大于
1、
且
i
大于1的情况下，通过以下步骤确定所述
M
个输出信号中的第
i
个输出信号的幅值和频率：将所述第
i
个输出信号的幅值确定为等于对第
i
‑1个输出信号的幅值与所述
M
个运算放大器中的所述第
i
个运算放大器的增益的取值执行乘积操作所得到的乘积值，并将所述第
i
个输出信号的频率确定为等于所述原始信号的频率
。11.
根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在增加所述第一运算放大器的增益的取值之前，所述方法还包括：通过以下步骤确定所述
M
个过零点变化速率中的第
i
个过零点变化速率：将所述第
i
个过零点变化速率确定为等于对2π
与所述第
i
个输出信号的幅值和频率执行乘积操作所得到的乘积值
。
12.
根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述
M
个运算放大器中的每个运算放大器的增益的取值是固定的
。13.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述重复执行以下步骤，还包括：在所述原始信号依次经过所述目标电路中的部分器件后形成所述第一输入信号
、
且所述部分器件包括
N
个运算放大器的情况下，获取
N
个输出信号中的每个输出信号的幅值和频率，其中，所述
N
个输出信号包括所述
N
个运算放大器中的每个运算放大器输出的输出信号，
N
为大于或等于1的正整数；根据所述
N
个输出信号中的每个输出信号的幅值和频率，确定所述
N
个输出信号中的每个输出信号的过零点变化速率，得到
N
个过零点变化速率；在所述第一输出信号的过零点变化速率小于所述第一运算放大器的压摆率
、
且所述
ADC
的输入信号的幅值小于或等于所述
ADC
允许的输入信号的最大幅值的情况下，增加所述第一运算放大器的增益的取值，包括：在所述第一输出信号的过零点变化速率小于所述第一运算放大器的压摆率
、
所述
N
个过零点变化速率中的每个过零点变化速率小于所述
N
个运算放大器中对应的运算放大器的压摆率
、
且所述
ADC
的输入信号的幅值小于或等于所述
ADC
允许的输入信号的最大幅值的情况下，增加所述第一运算放大器的增益的取值，其中，所述
N
个过零点变化速率中的每个过零点变化速率小于所述
N
个运算放大器中对应的运算放大器的压摆率是指：所述
N
个过零点变化速率中的第
j
个过零点变化速率小于所述
N
个运算放大器中的第
j
...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡广建，
申请(专利权)人：苏州元脑智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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