[發(fā)明專利]一種基于頻譜分析測量數(shù)字BPM采樣時(shí)鐘抖動(dòng)的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711235337.0
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN108037362B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張醒兒;曹建社;岳軍會(huì);隨艷峰;馬宇飛;葉強(qiáng);汪林;麻惠洲;杜垚垚;盧艷華;黃璽洋;劉芳;魏書軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院高能物理研究所
• 主分類號(hào): G01R23/167
• 分類號(hào): G01R23/167
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11200
• 代理人: 司立彬

1.一種基于頻譜分析測量數(shù)字BPM采樣時(shí)鐘抖動(dòng)的方法，其步驟包括：

對于待測時(shí)鐘，將其輸出的時(shí)鐘信號(hào)作為數(shù)字BPM系統(tǒng)中ADC的采樣時(shí)鐘信號(hào)，用ADC對標(biāo)定信號(hào)進(jìn)行欠采樣；其中，f1為所述標(biāo)定信號(hào)的頻率，f2為所述時(shí)鐘信號(hào)的頻率，f2<f1；

對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換，得到采樣結(jié)果的頻譜圖；從所述頻譜圖中得到主頻率的全寬所對應(yīng)的橫坐標(biāo)的最大值fa和最小值fb；

利用公式計(jì)算出所述時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘抖動(dòng)Δt；其中，m、n的取值為滿足的最小非負(fù)整數(shù)值。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)公式計(jì)算得到抖動(dòng)在采樣周期中所占的百分比T％。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)公式計(jì)算得到抖動(dòng)占采樣頻率的百分比f％。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)定信號(hào)為一標(biāo)準(zhǔn)正弦波信號(hào)；所述采樣時(shí)鐘信號(hào)為一方波信號(hào)。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用一高精度的信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生所述標(biāo)定信號(hào)；所述信號(hào)發(fā)生器的相位噪聲不大于-135dBc/Hz@20kHz。

6.一種基于頻譜分析測量數(shù)字BPM采樣時(shí)鐘抖動(dòng)的裝置，其特征在于，包括信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字BPM系統(tǒng)的ADC和數(shù)據(jù)處理單元；所述信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出端口與ADC的采樣信號(hào)輸入端口連接，待測時(shí)鐘源的時(shí)鐘信號(hào)輸出端與ADC的采樣時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接；ADC的采樣信號(hào)輸出端與所述數(shù)據(jù)處理單元連接；其中，

所述信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生一標(biāo)定信號(hào)，f1為所述標(biāo)定信號(hào)的頻率，f2為所述待測時(shí)鐘源產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)的頻率，f2<f1；

所述數(shù)據(jù)處理單元，用于對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換，得到采樣結(jié)果的頻譜圖；從所述頻譜圖中得到主頻率的全寬所對應(yīng)的橫坐標(biāo)的最大值fa和最小值fb；利用公式計(jì)算出所述時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘抖動(dòng)Δt；其中，m、n的取值為滿足的最小非負(fù)整數(shù)值。

7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)發(fā)生器的相位噪聲不大于-135dBc/Hz@20kHz。

8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)公式計(jì)算得到抖動(dòng)在采樣周期中所占的百分比T％；根據(jù)公式計(jì)算得到抖動(dòng)占采樣頻率的百分比f％。

9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元包括一FPGA和一PC機(jī)；所述ADC的采樣信號(hào)輸出端經(jīng)FPGA與PC機(jī)連接。