[發(fā)明專利]一種快速確定ADC拼合順序的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710172630.0
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106936435B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙勇;葉芃;蔣俊;邱渡裕;吳晨
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 51220 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 溫利平

本發(fā)明公開了一種快速確定ADC拼合順序的方法，在ADC采集原理的基礎(chǔ)上，通過提取上升沿?cái)?shù)據(jù)并對其分割及排序，得到初始順序號，然后利用康托公式展開計(jì)算其對應(yīng)的序號，經(jīng)過多次迭代后統(tǒng)計(jì)所有序號出現(xiàn)的次數(shù)，再將出現(xiàn)次數(shù)最多的序號利用康托公式反推出排列號，從而得到正確的ADC拼合順序。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測量儀器技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種快速確定ADC拼合順序的方法。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要以模擬信號調(diào)理通道、ADC轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)緩沖器及微處理器為核心，輸入被測信號經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換器將模擬波形轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，存儲在數(shù)字緩沖器中，之后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、解碼或顯示等后續(xù)處理。

現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展對數(shù)據(jù)采集的速率提出了越來越高的要求，特別是對寬帶、超寬帶雷達(dá)和軟件無線電，要求數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有較高的采樣率。由于受到ADC速度的限制，一般只能采用相對較低速ADC，通過多路采樣技術(shù)滿足更高采樣率要求的系統(tǒng)，其原理框圖如圖1所示，可以看出，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正確數(shù)據(jù)處理或波形重建的重要前提就是多路采樣數(shù)據(jù)組合的正確性。在高速采樣系統(tǒng)中，由于多ADC器件間的復(fù)位操作而可能導(dǎo)致多組數(shù)據(jù)同步時(shí)鐘間的相位差出現(xiàn)不確定的現(xiàn)象，從而使得拼合順序出現(xiàn)不確定現(xiàn)象。再者，在高速采集系統(tǒng)中，由于ADC采樣率的提高，ADC內(nèi)可能集成多個(gè)ADC核，每個(gè)ADC核也有多路輸出，這樣一來，一片ADC的輸出路數(shù)也隨之變多，對應(yīng)接收ADC采樣數(shù)據(jù)的FPGA的引腳也變多。但是由于成本原因，實(shí)際過程中我們往往使用一片F(xiàn)PGA來接收一片ADC的多路輸出數(shù)據(jù)，這樣一來，多個(gè)FPGA內(nèi)存儲數(shù)據(jù)的開始位置不同，此時(shí)拼合會出現(xiàn)問題。

由以上分析，多路采集的數(shù)據(jù)，只有在正確的拼合的順序下才能真實(shí)的還原信號。以標(biāo)準(zhǔn)方波信號的上升沿為例，呈現(xiàn)的波形應(yīng)該是基本單調(diào)上升的。

在正確的拼合順序下，放大其上升沿，其波形也非常平滑，如圖2所示，如果是錯(cuò)誤的拼合順序，其上升沿的數(shù)據(jù)，不是基本單調(diào)上升的，顯示的鋸齒樣的波形，如圖3所示；

在ADC增益一致、偏移正確的情況下，如果ADC拼合順序正確，則對標(biāo)準(zhǔn)方波信號的上升沿來講，其采集到的ADC的數(shù)據(jù)應(yīng)是嚴(yán)格單調(diào)上升的。據(jù)此，可以分析采集回來的ADC數(shù)據(jù)，從而確定拼合順序。但是在實(shí)際情況下，信號源的輸出信號經(jīng)過模擬通道的調(diào)理，進(jìn)入ADC量化的過程中，可能存在偶發(fā)性的噪聲，就單次采樣數(shù)據(jù)來講，即使在拼合順序正確的情況下，其數(shù)據(jù)也不一定是單調(diào)上升的，特別是拼合路數(shù)越多，其出現(xiàn)偶然非單調(diào)性的可能就越不好確定。以前，在開發(fā)階段，確定正確的拼合數(shù)據(jù)的方法一般是通過手工的方式，通過將采集數(shù)據(jù)的按波形的方式顯示出來，通過人眼識別，手動調(diào)整順序。這樣的方法存在兩個(gè)問題：第一，由于偶發(fā)噪聲的存在，就某次分析的數(shù)據(jù)并不能保證其數(shù)據(jù)是否存在噪聲，故據(jù)此得到的順序可能是錯(cuò)誤的，為此，需要進(jìn)行多次手工分析，得到次數(shù)最多的順序，并認(rèn)為此順序是正確的；第二，當(dāng)拼合路數(shù)較多時(shí)，如8路、16路等，這時(shí)手工方法將非常麻煩和耗時(shí)。當(dāng)路數(shù)較多時(shí)，偶發(fā)噪聲出現(xiàn)的概率更高一些，手工方法將特別麻煩和耗時(shí)，可能需要多次調(diào)整，才能得到正確的順序。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種快速確定ADC拼合順序的方法，在ADC采集原理的基礎(chǔ)上，通過全排列序列號與序號的映射得出正確的拼合順序。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明一種快速確定ADC拼合順序的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、將標(biāo)準(zhǔn)方波信號進(jìn)行N路交替采樣，得到N路的數(shù)字信號；

(2)、將N路的數(shù)字信號按照初始順序組合在數(shù)組中；

(3)、設(shè)置掃描次數(shù)K，對數(shù)字組中數(shù)字信號進(jìn)行第一次掃描，找到數(shù)字信號上升沿階段的最大和最小值，從而得到峰峰值；