[發明專利]一種模擬信號和數字信號同步采集及同步時間差校準方法

有效

• 申請號: 201810257086.4
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108594147B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 彭軍;張力;李娜娜
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 毛燕

本發明涉及一種模擬信號和數字信號同步采集及同步時間差校準方法，屬于計量領域。采用多通道模數轉換器采集模擬信號，采用數字接口采集數字信號，軟件同時發出模擬信號和數字信號采集指令。采用仿真的方法對模數轉換器和數字接口采集信號的時間同步性進行校準。本發明采用模數轉換器采集標準系統的模擬電壓信號，數字接口采集被校傳感器輸出的數字信號。為解決上述采集兩個信號在時域存在時間無法準確同步，從而導致信號處理得到的相頻特性誤差較大的問題，采用多通道同步輸出的D/A轉換器仿真模擬信號輸出和數字接口信號輸出，對模數轉換器采集模擬信號和數字接口采集數字信號同步時間差進行校準。

技術領域

本發明涉及一種模擬信號和數字信號同步采集及同步時間差校準方法，屬于計量領域。

背景技術

在動態校準中，標準信號和被校信號在時域采集的同步性對校準結果的準確性至關重要。比如在采用正弦信號作為激勵源進行動態校準時，需要校準被校傳感器的幅頻特性和相頻特性。一般采用多通道模數轉換器同步采集標準系統和被校傳感器在同一激勵量值下的模擬電壓信號，通過對標準信號和被校信號的分析，獲得被校傳感器的幅頻特性和相頻特性。如果采集不同步，傳感器的相頻特性將引入誤差。隨著科學技術的進步，越來越多的被校傳感器具有數字量輸出模式，不再輸出模擬信號。

發明內容

本發明的目的是提供一種模擬信號和數字信號同步采集及同步時間差校準方法，實現模擬信號和數字信號同步采集及同步時間差校準。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

一種模擬信號和數字信號同步采集及同步時間差校準方法，采用模數轉換器采集標準系統的模擬電壓信號以及數字信號采集接口采集被校數字量輸出傳感器的數字信號。為解決現有技術采集到的兩個信號在時域存在時間無法準確同步，導致信號處理得到的相頻特性或時域延遲誤差較大的問題，采用多通道同步輸出的D/A轉換器產生時域同步輸出的方波信號(其中一路是模擬信號，另一路是數字信號)，對模擬信號和數字信號同步采集時的同步時間差進行校準。

一種模擬信號和數字信號同步采集及同步時間差校準方法，具體步驟如下：

步驟一、模擬信號和數字信號同步采集

1)啟動標準動態激勵源產生動態激勵信號,標準測量系統和被校數字量輸出傳感器同時感受標準動態激勵源的激勵信號；

2)將標準測量系統的輸出接入模數轉換器，被校數字量輸出傳感器的輸出接入數字信號采集接口；同時啟動模數轉換器和數字信號采集接口進行數據采集和存儲,模數轉換器的采樣頻率為f_s；

3)步驟一2)所述存儲的數字量輸出傳感器輸出信號由被校信號解調軟件解調出被校數字量傳感器輸出系列D_c{m}以及數字信號的更新頻率f_c；所述存儲的標準測量系統輸出信號由標準信號解調軟件解調出標準物理量系列D_s{n}；根據兩個數字信號系列D_s{n}和D_c{m}，采用數據分析軟件計算動態測量結果。所述被校數字量傳感器輸出系列相對于標準測量系統輸出信號在時域的時間差為Δt₁；

步驟二、測量通道間的時間差校準

1)使用兩組采用硬件觸發同步輸出的D/A轉換器，第一D/A轉換器輸出單通道模擬電壓信號，第二D/A轉換器仿真被校數字量輸出傳感器信號；第一D/A轉換器和第二D/A轉換器同步輸出相同的M個方波信號，M為大于10的正整數，方波的頻率為步驟一數字信號的更新頻率f_c的1/N倍，N是根據校準準確度要求選定的正整數；