噪声的减小和具有与电压通 道中的第一频率的正确相位关系的信号分量的加强来清理电流或光周期图。
[0029] 因此，优选地，第一频率值被选择的信号通道是电压信号通道、电流信号通道和光 信号通道中的一个，以及更远频率值被识别出的信号通道是不同的电压信号通道、电流信 号通道和光信号通道中的一个。
[0030] 优选地，在每个迭代中，步骤（d)、（e)和（g)被执行多于一次，使得在步骤（d)中 识别多个更远频率值，每个更远频率值表示在来自等离子体系统的信号通道中发现的第一 频率F的谐波，对于每个这种谐波，并且在步骤（e)中确定在步骤（g)中被变换的各个更远 复频域分量以提供各个经过相位调整的更远复信号分量，以及其中对于每个这种经过相位 调整的更远复信号分量单独地重复步骤（i)。
[0031] 以这种方式，识别和隔离单个信号通道中的信号最大值允许本方法在不同信号通 道中的多个谐波信号上重复。
[0032] 更优选地，对于所述第一 RF信号样本中识别的更远频率值，步骤（d)、（e)和（g) 被执行至少一次，并且对于来自不同信号通道的更远RF信号样本中识别的更远频率值，步 骤（d)、（e)和（g)被执行至少一次。
[0033] 优选地，第一频率值被识别为电压信号通道中的基本频率，以及至少一个更远频 率值为所述电压信号通道中的所述基本频率的N>1级谐波，且此外其中所述更远频率值的 另一个被识别为来自电流信号通道或光信号通道的信号样本中的相同基本频率的谐波（N> =1)。
[0034] 可选地，第一频率值可被识别为电流信号通道中的基本频率，至少一个更远频率 值为所述电流信号通道中的所述基本频率的N>1级谐波，且此外其中所述更远频率值的另 一个为来自电压信号通道或光信号通道的信号样本中的相同基本频率的谐波（N> = 1)。
[0035] 优选地，第一频率值和多个更远频率值包括来自电流信号通道的至少第一和第二 级谐波以及来自电压信号通道的第一和第二级谐波。
[0036] 在优选实施方案中：
[0037] 识别第一频率值的步骤（b)包括识别其中信号幅度的局部最大值被定位或预期 的离散傅里叶变换的仓号bl，以及
[0038] 识别更远频率值的步骤（d)包括确定服从模运算的仓号b2 = NXbl的标识以及 选择位于与仓b2邻近的N个仓中的仓，其中所述模数是仓的总数量。
[0039] 典型地，将选择为简单的倍数的、服从模运算的仓号b2。例如，如果存在512个仓， 第一频率（N = 1)被识别在仓bl = 204中，那么第二谐波（N = 2)可简单地被识别为b2 = 408中的复信号分量。或者第三谐波（N= 3)可简单地被识别为b2 = 100( g卩，在模512 运算下612变成100)中的复信号分量。
[0040] 但是，在一些场景中，将需要考虑仓bl跨越有限的频率范围，真实信号峰值可位 于等于仓位置204.8(位于被仓204覆盖的频率范围内，但是接近仓205)的频率处。在这 种情况下，第三谐波位于等于仓位置614. 4的频率处，或者通过模运算位于被仓102覆盖的 频率范围内。因此，对于这种情况下的第三谐波的复频率分量的选择可包含如上所述地确 定仓号b2 = 100的标识，但是然后选择位于仓b2附近的3个仓中的仓（例如仓102)。
[0041] 位于仓b2附近的N个仓中的仓的选择可包括在所述范围中识别信号幅度的最大 值被发现的仓。
[0042] 可选地，并且在可能的情况下优选地，位于仓b2附近的N个仓中的仓的选择可包 括选择其中倍频F(N)被发现的仓，其中频率F已知具有比仓大小高的精度。
[0043] 基本或第一频率F的值可在连续迭代中漂移，并且优选地，在每个迭代中，第一频 率值F被识别为预期的频率范围内的局部最大信号。
[0044] 优选地，本发明包括从信号通道接收至少一个RF信号样本以及将所述至少一个 RF信号样本变换至频域的初始步骤。
[0045] 优选地，所述变换是是离散傅里叶变换，且优选地是快速傅里叶变换。
[0046] 在优选实施方案中，基于不同的第一频率F'重复步骤（b)至（j)，在所述不同的第 一频率F'处发现频域中的局部最大值，其中F'和F不是彼此的谐波。
[0047] 例如，可在每个迭代中对F = 27. 12MHz处的基本电压频率分量、它的第二和第三 谐波（即，相同的信号通道中的F(2)和F(3))、以及27. 12MHz、54. 24MHz和81. 36MHz处的 电流信号的第一、第二和第三谐波（即，不同信号通道中的F(1)、F(2)和F(3))执行信号分 析。然后，根据基于（例如）电压和/或电流中的800kHz基波及其谐波中的一个或多个重 复步骤（b)至（j)，可重复整个过程。
[0048] 还提供一种计算机程序产品，其包括当在提供有表示等离子体系统的一个或多个 RF信号的数据的处理器中执行时有效地执行本文中的任一方法的机器可读指令。
[0049] 计算机程序产品可被提供在数据载体上，或者作为计算机存储器中的指令，或者 可被实施为硬接线电路，或者可被实施为可编程电路如现场可编程门阵列中的逻辑规则。
[0050] 当实施为可编程指令时，处理器可以是通用计算机系统的处理器、或者专用处理 器如数字信号处理器芯片。
[0051] 还提供一种用于分析来自等离子体系统的RF信号的系统，其包括被编程为执行 本文中的任一方法的一个或多个处理电路。
[0052] 优选地，一个或多个处理电路被实施为现场可编程门阵列，所述电路的所述编程 包括用实施所述方法的逻辑函数配置所述现场可编程门阵列。
[0053] 附图简述
[0054] 图1是分析来自等离子体系统的RF信号的系统的示意图；
[0055] 图2示出因800kHz RF电源和27. 12MHz电源产生的RF线上的模拟电压和电流信 号；
[0056] 图3示出图2的电流信号的快速傅里叶变换的结果；
[0057] 图4示出800kHz峰值及相关谐波的特写；
[0058] 图5示出来自本发明的方法的应用之前和之后的电压和电流信号的800kHz信号 的第一至第五谐波峰值周围的频率仓范围的数据；
[0059] 图6示出与图5中布置的但是添加有噪声的数据组；
[0060] 图7示出与图5中布置的与图5等效的数据组，但是对于27. 12MHz信号的第一至 第五峰值具有噪声。
【具体实施方式】
[0061] 如图1所示，标记为10的RF传感器包括用于捕获与等离子体电极相连的RF线14 上的电压的宽带电容式电压拾波器（pick-up) 12。宽带电容式电压拾波器12被设计为具有 感兴趣的频率范围上的平滑频率响应。传感器10还具有用于捕获与等离子体相连的RF线 中的RF电流的电流环18。RF环被设计为以变换器模式操作，以便它基本上具有感兴趣的 频率范围上的平滑频率响应。电压拾波器12和电流拾波器18嵌入围绕RF线14的输电线 16中。
[0062] 电流和电压信号分别从电容式拾波器和电流环传递到模数转换器20,如下面参考 图2描述的，在现场可编程门阵列22中处理数字化的信号。
[0063] 对于这个实施例，我们将参考RF传感器，但是我们还设想用于监控RF频率处的光 学数据的光学传感器或者记录RF谱区中的有用信息的其他传感器。
[0064] 图2中，我们示出因800kHz RF电源和27. 12MHz电源产生的RF线上的模拟电压和 电流信号。来自传感器的电压和电流信号馈送到电压和电流ADC (图1)，其中以比最高基本 频率（27. 12MHz)高的固定样本率（例如约50MSPS (每秒百万个样本））将V和I信号被转 换成高分辨率数字字（16bit)，这可以通过使用低成本数字化器实现。优选地，不使用抗混 叠过滤器，并且数字化器的信号带宽应至少是奈奎斯特（Nyquist)频率的5倍（>150MHz)。
[0065] 然后，我们获取电压和电流信号的标准N = 512FFT。这通过使用现场可编程门阵