[發明專利]一種多通道頻域補償的快速校正方法

有效

• 申請號: 201810496002.2
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108616277B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 黃武煌;葉芃;林祥軒;潘志翔;黃川;楊擴軍;邱渡裕;張沁川;潘卉青;蔣俊
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

本發明公開了一種多通道頻域補償的快速校正方法，先通過手動頻率控制下產生標準正弦信號，再對每一個頻率采樣點設置一個標志寄存器，通過掃頻法對其中一個通道進行掃頻采樣，再通過手動濾波切換方式，斷開濾波器，調用MATLAB工具對采樣信號進行FFT測幅，進而生成頻響曲線和濾波器系數，最后更新濾波器系數，并通過濾波器對采樣信號進行濾波，完成該通道的校正，然后依次類推，完成多通道的快速校正。

技術領域

本發明屬于信號處理技術領域，更為具體地講，涉及一種多通道頻域補償的快速校正方法。

背景技術

隨著現代電子技術的高速發展，信號頻率范圍不斷提高，信號復雜程度也在提升。為了能夠準確識別和測量這些信號，對采集系統的帶寬提出了更高的要求。

Time-interleaved ADC(TIADC)技術是基于時域的時間交替并行采樣技術。TIADC技術由于硬件實現方式簡單，已成為ADC并行采集技術的主流，是提高采樣率的主要手段。圖1是常見的TIADC系統架構，系統由模擬信號調理和驅動，ADC采集陣列，FPGA陣列和工控機構成，ADC完成模擬信號采集，FPGA完成對采集數據流的接收存儲和處理，工控機主要完成對整體系統的控制。

TIADC系統中采集通道的帶寬越寬，意味著可以采集到的模擬信號的帶寬越寬，系統對信號的還原能力越強。由于受到器件、工藝的限制，在硬件部分想保持良好的幅頻響應和相頻響應越來越困難，所以從硬件的角度去提升采集系統帶寬的難度越來越大。因此，運用頻域補償技術這樣一種數字后處理技術來增強TIADC系統帶寬的方法得到了廣泛的研究。

2010年發表的《寬帶無縫采集技術及其在數字示波器中的應用研究》文章中介紹了原有的頻域補償方法，它的基本原理是采用數字濾波器對衰減的這部分信號采取帶限濾波的方式。首先使用外部射頻源給數據采集系統輸入信號，運用掃頻法獲取數據采集系統實際的頻響，然后手動導入數據到MATLAB中，使用頻率抽樣法設計FIR濾波器，得到系數后存入文件，之后再將此系數導入數據采集系統應用軟件中，然后由軟件發送到FPGA的頻域補償模塊的系數RAM中存儲，最終由頻域補償濾波模塊對采集數據流完成校正。

對M個通道的校正即依次對每個通道執行該流程即可。由于原有的校正實現流程需要人為手動輸入信號，人為記錄掃頻數據，離線生成濾波器系數，然后再導入軟件中并在采集初始化時發送給FPGA，這樣的實現方法大大降低了實現效率，增加了人力和時間成本。因此，設計一種新的多通道頻域補償的快速校正實現方法就成為了寬帶采集系統中需要解決的重要問題之一。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種多通道頻域補償的快速校正方法，對寬帶采集系統的帶寬衰減部分進行頻域補償快速校正。

為實現上述發明目的，本發明一種多通道頻域補償的快速校正方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、通過手動頻率控制下產生頻率為f₀+F×i的標準正弦信號，其中，f₀表示輸入信號的起始頻率采樣點，F為頻率采樣點步進，i＝0,1,2,…,N-1，N為頻率采樣點個數；

(2)、對每一個頻率采樣點設置一個標志寄存器，初始時刻所有頻率采樣點的標志寄存器均為0；

(3)、使用掃頻法對第k個通道中輸入的標準正弦信號進行掃頻采樣，得到采樣信號k＝1,2,…,M，M為通道數；再通過手動濾波切換方式，斷開濾波器，并將采樣信號直接進行FFT測幅；

(4)、調用MATLAB工具對采樣信號進行FFT測幅

先判斷采樣信號的標志寄存器是否為0，若為1，則不處理；若為0，先將該正弦信號的標志寄存器置1，再將對應的正弦信號進行FFT測幅，并將測得的幅值及對應的頻率存儲在數據庫中，然后繼續下一個頻率點的正弦信號掃頻；