一种可调分频器的触发信号产生方法与流程

本发明属于信号处理
技术领域：
，更为具体地讲，涉及一种可调分频器的触发信号产生方法。
背景技术：
：众所周知，通过设置特定的触发条件，示波器能够捕获、存储和稳定显示满足条件(特征)的被测信号。然而，对于复杂信号而言，一个周期内可能会包含多个相似的信号特征，其对应多个触发点，从而导致波形无法稳定显示。在图1所示的左图中，在输入信号的三个上升沿都满足“上升沿”触发条件，因此，在如图1所示的右图中，波形显示不稳定。为此，示波器引入触发释抑功能以解决此问题：示波器在触发一次后，会启动触发释抑时间计数，在此时间内触发功能会被抑制，即使信号满足触发条件，也不会标记为触发点，直到释抑时间计数结束才重新使能触发，图2所示。释抑时间的设置对fm/am/pm等信号的稳定显示极为好用，但若触发释抑时间设得不对，示波器仍会把不同“上升沿”的信号作为触发点重叠在一起，造成波形显示晃动。为了解决触发问题，专利no.6,621,913公开了一种通过触发释抑来实现波形稳定显示的复杂方法。示波器的有效触发可以通过触发电平、时间间隔、信号幅度等信息来识别出来，从而控制波形采集。在该方法中，当输入是周期信号时，必须已知触发时间间隔信息，才能产生有效的触发。专利cn201710446140.5公开了一种释抑时间的实时自动调节方法。该方法首先测量系统触发信号的周期，迭代调整释抑时间，再根据周期序列的统计特性判断2σ/pop(μ)或|cmax-cmin|/pop(μ)是否大于设定阈值，若大于，则设定释抑时间等于周期序列的最大值(或最小值、均值)，然后重新进行周期测量统计，直到小于设定的阈值。该实现减小了触发释抑调节的复杂性和缓慢性，能够快速和稳定的显示复杂信号。专利cn201810468069.5公开了一种基于汉明距的智能触发产生装置，利用汉明距作为波形特征的相似度辨别方法，最终生成周期性的触发信号，稳定的显示复杂波形。专利no.2,402,768公开了一种改进的边沿触发电路，该方法基于能够表征复杂信号的重复性的特征来选择某些触发事件，稳定波形显示。上述专利要么是通过迭代方式自动调整触发释抑时间，要么是根据信号的特征选择符合条件的触发事件，要么是利用波形相似性算法生成周期的触发信号。而本发明提出了基于可调分频器的触发信号产生装置，它通过对原始的触发信号适当的分频以寻找信号的周期特征，以在示波器上提供稳定的波形显示。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可调分频器的触发信号产生方法，通过对原始触发信号进行适当分频处理，并检测其周期特征，从而快速产生出周期触发信号；为实现上述发明目的，本发明一种可调分频器的触发信号产生方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、可调分频器接收输入的原始触发信号ui，并对ui进行n分频，输出分频后的输出信号uo；(2)、将外接特定时钟clk接入脉宽检测器，然后在特定时钟信号到来时，实时测量信号uo的脉宽，输出脉宽计数序列c1,c2,c3,…,cn,cn+1,…；(3)、判断特定时钟clk的档位是否处于最低档位，如果未处在最低档位，则继续判断该档位下的任意一个脉宽计数值cn是否大于1024，如果未大于，则将输出脉宽计数序列输入至差分器，如大于，则将特定时钟clk的档位下调至下一档位，再返回步骤(2)，重新输出脉宽计数序列；如果处在最低档位，则继续判断该档位下的任意一个脉宽计数值cn是否大于1024，如果未大于，则将输出脉宽计数序列输入至差分器，如大于，则判定该信号不具备周期性，并退出结束；(4)、差分器接脉宽计数序列，并计算脉宽计数序列中任意两元素的差值△τi＝ci+1-ci，再将所有的差值构成差值序列△τ1,△τ2,…,△τn,△τn+1,…；(5)、利用低通滤波器对差值序列进行滤波处理，得到序列μ1,μ2,μ3,…,μn,μn+1,…；(6)、利用分频数控制器接收滤波后的差值序列，再判断序列中任意元素的绝对值|μi|是否大于用户设定的灵敏度阈值α，若|μi|大于α，则将分频数控制器的分频n自加1，使可调分频器输出分频后的新信号uo，再返回步骤(2)；否则，进入步骤(7)；(7)、对输出信号uo进行边沿检测，每个边沿对应一个窄脉冲，再把该窄脉冲信号作为可调分频器的触发信号。本发明的发明目的是这样实现的：本发明一种可调分频器的触发信号产生方法，通过对输入信号进行分频后输出，再测量输出信号的脉宽，并进行周期性特征检测，然后将脉宽计数值序列通过平滑滤波，并判断滤波后的序列值是否大于设定阈值，若大于，则增加可调分频器的分频数，更新输出，再次进行测量判断，直到小于设定的阈值，实现了周期触发信号的快速自动产生，从而解决复杂信号的同步触发问题，且能够自动在示波器上呈现出复杂信号的稳定波形，使得示波器的触发功能更智能。附图说明图1是现有触发条件下波形显示不稳定示意图；图2是现有技术中触发信号调节示意图；图3是本发明一种可调分频器的触发信号产生方法流程图；图4是本发明中触发信号调节示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。实施例图3是本发明一种可调分频器的触发信号产生方法流程图。在本实施例中，设定可调分频器初始分频数、灵敏度参数及脉宽检测器工作时钟；初始化可调分频器分频数n为1；测试人员根据输入信号为脉宽检测器选定合适的工作时钟clki，本实施例中，脉宽检测器的输入时钟频率及范围如表1所示；时钟频率(hz)频率范围(hz)250m100m～250k2.5m1m～2.5k25k10k～25250100～0.25表1在本实施例中，初始化选择250m时钟；测试人员设定灵敏度阈值α＝5，5为用户允许的最大误差时钟数。本例中将低通滤波关闭；测试人员设置dso(digitalstorageoscilloscope，数字存储示波器)触发类型(为边沿、脉宽等传统触发方式)、触发条件(触发电平或脉宽时间、极性等)、触发耦合(交流、直流耦合等)，以生成原始触发信号；下面我们结合图3，对本发明一种可调分频器的触发信号产生方法进行详细说明，包括以下步骤：s1、可调分频器接收输入的原始触发信号ui，并对ui进行n分频，输出分频后的输出信号uo；在本实施例中，输入的原始触发信号ui的频率范围：250k～100m；s2、将外接特定时钟clk接入脉宽检测器，然后在特定时钟信号到来时，实时测量信号uo的脉宽，输出脉宽计数序列c1,c2,c3,…,cn,cn+1,…；s3、判断特定时钟clk的档位是否处于最低档位，在本实施例中，如表1所示，特定时钟clk有4个档位，如果未处在最低档位，即第1档位250，则继续判断该档位下的任意一个脉宽计数值cn是否大于1024，如果未大于，则将输出脉宽计数序列输入至差分器，如大于，则将将特定时钟clk的档位下调至下一档位，再返回步骤s2，重新输出脉宽计数序列；如果处在最低档位，即第1档位250，则继续判断该档位下的任意一个脉宽计数值cn是否大于1024，如果未大于，则将输出脉宽计数序列输入至差分器，如大于，则判定该信号不具备周期性，并退出结束；s4、差分器接脉宽计数序列，并计算脉宽计数序列中任意两元素的差值△τi＝ci+1-ci，再将所有的差值构成差值序列△τ1,△τ2,…,△τn,△τn+1,…；s5、利用低通滤波器对差值序列进行滤波处理，得到序列μ1,μ2,μ3,…,μn,μn+1,…；s6、利用分频数控制器接收滤波后的差值序列，再判断序列中任意元素的绝对值|μi|是否大于用户设定的灵敏度阈值α，若|μi|大于α，则将分频数控制器的分频n自加1，使可调分频器输出分频后的新信号uo，再返回步骤s2；否则，进入步骤s7；s7、对输出信号uo进行边沿检测，每个边沿对应一个窄脉冲，再把该窄脉冲信号作为可调分频器的触发信号。在本实施例中，如上图4所示，当clk选择250m时钟时，初始分频数n＝1，按照上述方法对原始信号ui输入可变分频器得到uo，脉宽检测器实时测量uo的脉宽，得到基于clk＝250m的脉宽计数序列c1，c2，c3，…，cn，…，序列值如表2所示，并将该序列依次通过差分器，得到的|μi|>5，分频数控制器令n＝n+1＝2，使得可变分频器对ui进行2分频输出新的uo，再次通过脉宽检测器重复上述步骤，......，直到分频数n＝3时，|μi|<5，即已寻找到输入信号的基本周期。表2是250m时钟下脉宽计数序列值；表2尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本
技术领域：
的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本
技术领域：
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。当前第1页12