[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)環(huán)境下數(shù)據(jù)采集的時鐘抖動估計及修正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110195920.3
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN112564707B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧翔宇;雷紅勝;楊玫;尹熹偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心低速空氣動力研究所
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 綿陽山之南專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51288
• 代理人: 沈強

1.一種旋轉(zhuǎn)環(huán)境下數(shù)據(jù)采集的時鐘抖動估計及修正方法，其特征在于包括以下步驟：

S1: 通過DA模塊生產(chǎn)一個同相三角波基準源信號和一個正交三角波基準源信號，兩組信號的頻幅相同，相位相差90度,并將兩者數(shù)據(jù)傳輸至FPGA；

S2: 無線外部時鐘采樣信號通過無線傳輸模塊進行差分處理，傳輸至FPGA,FPGA以無線外部時鐘采樣信號作為AD采樣時鐘對同相三角波基準源信號和正交三角波基準源信號進行等間隔連續(xù)同步并行采集，滿足,為無線外部時鐘采樣信號的采樣頻率；

S3: 在進行信號采集過程中，利用三角波斜邊檢測原理對同相三角波基準源信號和正交三角波基準源信號進行上升或下降階段檢測，采用等幅度時間檢測法估計時鐘抖動:

相鄰兩個采樣點的時間抖動變化量為，

實際采樣點距離標準采樣的時間抖動估計量為：,

實際時間間隔的兩個采樣點的實際幅度差值為：

其中：為基準信號源采集點序列，為同相三角波基準源信號和正交三角波基準源信號的標準理論幅度差值，為相鄰兩個采樣點的實際幅度差值，分別為第個和第個采樣點的幅值；

S4：在S3中進行基準源信號檢測時，同步采集信號，獲得采集信號在一個采集周期內(nèi)的實際采樣值序列和時間抖動估計量序列；

S5:根據(jù)實際采樣值序列和時間抖動量序列對采集信號進行拉格朗日多項式插值修正，得在到個序列點插值修正的采樣值序列：

其中：為已采集的信號序列點,為第j個采集信號，為第個序列點的時間點；

S6：將采集信號進過修正后的插值序列進行反饋至S3，并進行迭代。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)環(huán)境下數(shù)據(jù)采集的時鐘抖動估計及修正方法，其特征在于：通過無線外部時鐘采樣信號的采樣頻率確定同相三角波基準源信號和正交三角波基準源信號的頻率，滿足。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)環(huán)境下數(shù)據(jù)采集的時鐘抖動估計及修正方法，其特征在于在S3中，當(dāng)標準時間間隔的兩個采集點位于基準源信號的上升階段或下降階段時，

同相三角波基準源信號的理論幅度差值為:,

正交三角波基準源信號的理論幅度差值為:,

標準理論幅度差值根據(jù)同相三角波基準源信號和正交三角波基準源信號的標準時間間隔的兩個采集點的分布決定，當(dāng)標準時間間隔的兩個采集點之間存在拐點時，兩個基準源信號的理論幅度差值的誤差絕對值比較于最大門限值來決定，

其中：為同相三角波基準源信號的頻率，為正交三角波基準源信號的頻率，為基準源信號的高電平，為基準源信號的低電平，為最大門限值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的一種旋轉(zhuǎn)環(huán)境下數(shù)據(jù)采集的時鐘抖動估計及修正方法，其特征在于： 三角波斜邊檢測、等幅度時間檢測、時鐘抖動估計和拉格朗日多項式插值修正均在FPGA內(nèi)依次完成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種旋轉(zhuǎn)環(huán)境下數(shù)據(jù)采集的時鐘抖動估計及修正方法，其特征在于包括主控FPGA和子FPGA，所述子FPGA用于采集DA輸出的兩組基準源信號和采集信號，主控FPGA用于接受子FPGA的數(shù)據(jù)和外部時鐘數(shù)據(jù)，并對子FPGA的數(shù)據(jù)進行修正。