一种基于滑动互相关和余晖技术的相位噪声测量数据处理和显示装置及方法_2

文档序号:9707038阅读:来源:国知局
领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0050]图1为现有的相位噪声测量数据处理和显示方法原理框图;
[0051]图2为本发明基于滑动互相关和余晖技术的相位噪声测量数据处理和显示装置的原理框图。
【具体实施方式】
[0052]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0053]本发明基于滑动互相关技术和余晖技术提出了一种相位噪声测量的数据处理和显示装置及方法。
[0054]滑动互相关是指当未达到用户指定的互相关次数时(假设用户指定的互相关次数为N),对当前已经完成次数的测量结果进行平均处理和显示,当达到用户指定的互相关次数N时,对最近N次互相关运算结果进行平均处理和显示。
[0055]余眸是指将每次互相关运算曲线置加显不,置加的次数越多壳度越尚,可以通过观察多次绘制的曲线分布,及时发现待测信号是否存在短期不稳定性。
[0056]通过使用滑动互相关技术可以使每次相位噪声测量都能够进行刷新和显示,用户可以及时发现被测信号的相位噪声曲线是否出现异常变化。当用户在不清楚需要多少次互相关运算可以达到相位噪声测量的灵敏度和分辨率时,可以设置一个较大的互相关次数,实时观察每次相位噪声测量曲线的变化规律,一旦达到预期的灵敏度和分辨率指标要求时,可以立即停止测量。
[0057]通过使用余晖技术可以显示每次相位噪声测量的轨迹分布,用户可以通过所绘制的轨迹强度分布,观察信号是否出现短期不稳定性,以便及时终止测量得出测量结论。
[0058]图2为本发明基于滑动互相关和余晖技术的相位噪声测量数据处理和显示装置的原理框图。
[0059]本发明的相位噪声测量数据处理和显示装置,包括:数据缓冲区部件、FFT运算部件、互相关运算部件、当前互相关运算结果部件、N次互相关运算结果部件和显示处理部件。
[0060]所述数据缓冲区部件用于存储来自FPGA测量的原始数据,分别存储对应段0、段1,......,段7的A、B两路原始数据,对应的内部互相关次数分别为m0,ml,......,m7。
[0061 ] 所述的FFT运算部件包括FFT A运算部件和FFT B运算部件,用于对某段A、B两路原始数据执行FFT运算,运算顺序依据FPGA送来的原始数据先后顺序依次进行。
[0062]所述互相关运算部件用于对A、B两路FFT运算结果执行互相关运算。
[0063]所述当前互相关运算结果部件用于存储当前互相关运算结果,内置8个缓冲区,分别存储段0?段7的当前互相关运算结果。
[0064]所述N次互相关运算结果部件内置N-1个缓冲区,分别存储前N-1次互相关运算结果Ο
[0065]所述显示处理部件对当前互相关运算结果和前i次互相关运算结果的平均值进行显示处理,其中i的取值范围为0?N-1。
[0066]基于上述相位噪声测量数据处理和显示装置,本发明还提出了一种相位噪声测量数据处理和显示方法,动作关系如下:
[0067]步骤(1),FPGA将某段的测量原始数据送入数据缓冲区部件的指定存储单元,通知FFT运算部件,该段的数据已经准备好;
[0068]步骤(2),FFT运算部件接到通知后,如果空闲就从数据缓冲区部件的该存储单元读取测量原始数据,分解成A、B两路数据,分别送入FFT A运算部件和FFT B运算部件执行复数的FFT运算,并将运算结果送入互相关运算部件,然后通知互相关运算部件FFT运算完成;
[0069]步骤(3),互相关运算部件收到通知后,对A、B两路的FFT运算结果执行内部互相关运算,并将该段的内部互相关运算结果保存到当前互相关运算结果部件中;步骤(3)具体包括:
[0070]步骤(31),如果当前互相关运算结果部件的该段中不存在之前的互相关运算结果数据,则将该段当前互相关运算结果保存到该段的结果缓冲区中;
[0071]步骤(32),如果当前互相关运算结果部件的该段中存在之前的互相关运算结果数据,则将之前的互相关运算结果与当前的互相关运算结果取平均,并将平均后的结果保存到该段的结果缓冲区中;
[0072]步骤(4),重复步骤(1)?(3)直到一次互相关的8段原始数据的内部互相关运算全部处理完成;
[0073]步骤(5),如果用户设置的互相关次数N大于1,则互相关运算部件将当前互相关运算结果送入到N次互相关运算结果部件的对应单元进行存储,并通知显示处理部件进行显示处理;
[0074]步骤(6),显示处理部件收到通知后,如果N次互相关运算结果部件中不存在之前的互相关运算结果,则从当前互相关运算结果部件中读取当前互相关运算结果进行显示处理;如果N次互相关运算结果部件中存在之前的互相关运算结果,则显示处理部件将当前互相关运算结果与之前i次互相关运算结果取平均后,再进行显示处理。
[0075]步骤(7),重复步骤(1)?(6)直到N次互相关运算全部处理完成。
[0076]本发明的相位噪声测量数据处理和显示装置及方法,可以有效识别存在短期不稳定性的信号:由于本方案可以对每次互相关运算结果进行显示处理,不必等到N次互相关运算完成后才进行显示处理,被测信号的相位噪声特性可以进行及时分析,一旦发现被测信号存在短期不稳定性,可以及时停止测量,无需等到N次互相关运算完成。
[0077]而且,当用户不知道设置多大的互相关次数可以达到所要的相位噪声测量灵敏度和分辨率时,可以设置一个较大的互相关次数,由于该方法可以每次观测到测量结果,一旦达到用户想要的相位噪声测量灵敏度和分辨率时,可以立即停止测量,无需等到所有互相关次数都处理完成。
[0078]在相位噪声测量过程中,用户发现当测量达到一定互相关次数后,如果相位噪声曲线不在随着互相关次数的增加而有明显下降趋势,则说明当前已经达到或接近了被测信号的相位噪声真实值,无需花费大量的时间继续测量下去。
[0079]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于滑动互相关和余晖技术的相位噪声测量数据处理和显示装置,其特征在于,包括:数据缓冲区部件、FFT运算部件、互相关运算部件、当前互相关运算结果部件、N次互相关运算结果部件和显示处理部件; 所述数据缓冲区部件用于存储来自FPGA测量的原始数据,分别存储对应段0、段1,......,段7的A、B两路原始数据,对应的内部互相关次数分别为m0,ml,......,m7; 所述的FFT运算部件包括FFT A运算部件和FFT B运算部件,用于对某段A、B两路原始数据执行FFT运算,运算顺序依据FPGA送来的原始数据先后顺序依次进行; 所述互相关运算部件用于对A、B两路FFT运算结果执行互相关运算; 所述当前互相关运算结果部件用于存储当前互相关运算结果,内置8个缓冲区,分别存储段0?段7的当前互相关运算结果; 所述N次互相关运算结果部件内置N-1个缓冲区,分别存储前N-1次互相关运算结果;所述显示处理部件对当前互相关运算结果和前i次互相关运算结果的平均值进行显示处理,其中i的取值范围为0?N-1。2.—种基于权利要求1所述装置的相位噪声测量数据处理和显示方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤(1),FPGA将某段的测量原始数据送入数据缓冲区部件的指定存储单元,通知FFT运算部件,该段的数据已经准备好; 步骤(2),FFT运算部件接到通知后,如果空闲就从数据缓冲区部件的该存储单元读取测量原始数据,分解成A、B两路数据,分别送入FFT A运算部件和FFT B运算部件执行复数的FFT运算,并将运算结果送入互相关运算部件,然后通知互相关运算部件FFT运算完成; 步骤(3),互相关运算部件收到通知后,对A、B两路的FFT运算结果执行内部互相关运算,并将该段的内部互相关运算结果保存到当前互相关运算结果部件中; 步骤(4),重复步骤(1)?(3)直到一次互相关的8段原始数据的内部互相关运算全部处理完成; 步骤(5),如果用户设置的互相关次数N大于1,则互相关运算部件将当前互相关运算结果送入到N次互相关运算结果部件的对应单元进行存储,并通知显示处理部件进行显示处理; 步骤(6),显示处理部件收到通知后,如果N次互相关运算结果部件中不存在之前的互相关运算结果,则从当前互相关运算结果部件中读取当前互相关运算结果进行显示处理;如果N次互相关运算结果部件中存在之前的互相关运算结果,则显示处理部件将当前互相关运算结果与之前i次互相关运算结果取平均后,再进行显示处理; 步骤(7),重复步骤(1)?(6)直到N次互相关运算全部处理完成。3.如权利要求2所述的相位噪声测量数据处理和显示方法,其特征在于,所述步骤(3)具体包括以下步骤: 步骤(31),如果当前互相关运算结果部件的该段中不存在之前的互相关运算结果数据,则将该段当前互相关运算结果保存到该段的结果缓冲区中; 步骤(32),如果当前互相关运算结果部件的该段中存在之前的互相关运算结果数据,则将之前的互相关运算结果与当前的互相关运算结果取平均,并将平均后的结果保存到该段的结果缓冲区中。
【专利摘要】本发明提出了一种基于滑动互相关和余晖技术的相位噪声测量数据处理和显示装置,包括:数据缓冲区部件、FFT运算部件、互相关运算部件、当前互相关运算结果部件、N次互相关运算结果部件和显示处理部件。本发明的相位噪声测量数据处理和显示装置及方法,可以有效识别存在短期不稳定性的信号,由于本方案可以对每次互相关运算结果进行显示处理,不必等到N次互相关运算完成后才进行显示处理,被测信号的相位噪声特性可以进行及时分析,一旦发现被测信号存在短期不稳定性,可以及时停止测量,无需等到N次互相关运算完成。
【IPC分类】G01R29/26
【公开号】CN105467228
【申请号】CN201510793498
【发明人】刘宝东, 杜念文, 白轶荣, 朱伟, 李伟, 丁建岽
【申请人】中国电子科技集团公司第四十一研究所
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月11日
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