一种信号展频控制方法及系统与流程

本申请涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种信号展频控制方法及系统。

背景技术：

随着技术的发展，数字信号的时钟频率越来越高，电路系统对于信号的建立、保持时间、时钟抖动等要素提出越来越高的要求。emi，即电磁干扰，是指电路系统通过传导或者辐射的方式，对于周边电路系统产生的影响。emi会引起电路性能的降低，严重的话，可能导致整个系统失效。在实际操作中，相关机构颁布电磁兼容的规范，确保上市的电子产品满足规范要求。

时钟信号常常是电路系统中频率最高和边沿最陡的信号，多数emi问题的产生和时钟信号有关。

降低emi的方法有许多种，包括屏蔽、滤波、隔离、信号边沿控制以及在电路中增加电源和gnd保护层等等。在应用中可以灵活使用以上方法，其中屏蔽是相对简单的机械学方法，成本较高，不适用于手持和便携式设备；滤波和信号边沿控制对于低频信号有效，不适合当前广泛应用的高速信号。另外，使用emi/rfi滤波器这些被动元器件，会增加成本；通过layout技巧降低emi显然比较费时，而且因设计的不同，手段也不尽相同。

展频时钟(spreadspectrumclocking)是另一种有效降低emi的方法，如图1所示的展频功能实现原理图，但大多数电子系统中都采用时钟振荡发生器展频的方法，在时钟源头上就进行展频。这种方式对于产生时钟的振荡发生器设计有较高要求，若出现环路不稳定会影响整个系统的工作。

技术实现要素：

本发明提供了一种信号展频控制方法及系统，用以解决现有技术中大多数电子系统中都采用时钟振荡发生器展频的方法导致环路不稳定会影响整个系统的工作的问题。

其具体的技术方案如下：

一种信号展频控制方法，所述方法包括：

获取用户配置的中心频率、展频方式、展频深度、展频步长、调节速度参数；

根据调节速度判断当前是否需要调节脉冲宽度调制pwm；

在需要调节pwm时，根据展频深度对中心频率进行调节；

根据展频方式以及展频步长，计算下一运算周期的中心频率；

将新产生的中心频率以及占空比写入到pwm发生器，以使所述pwm发生器根据中心频率产生pwm信号。

可选的，根据调节速度判断当前是否需要调节脉冲宽度调制pwm，包括：

获取预先设定的调节周期；

根据所述调节周期，当前执行周期是否处于所述调节周期内。

可选的，在需要调节pwm时，根据展频深度对中心频率进行调节，包括：

根据展频深度判断是否达到最大频率偏差；

若是，反向调节中心频率；

若否，则将继续沿同一方向调节中心频率。

可选的，根据展频深度判断是否达到最大频率偏差，包括：

根据展频深度，计算并得到当前频率；

根据当前频率以及展频深度判断是否达到最大频率偏差。

一种信号展频控制系统，所述系统包括：

配置单元，用于获取用户配置的中心频率、展频方式、展频深度、展频步长、调节速度参数；

展频处理单元，根据调节速度判断当前是否需要调节脉冲宽度调制pwm；在需要调节pwm时，根据展频深度对中心频率进行调节；根据展频方式以及展频步长，计算下一运算周期的中心频率；将新产生的中心频率以及占空比写入到pwm发生器，以使所述pwm发生器根据中心频率产生pwm信号。

可选的，所述展频处理单元，具体用于获取预先设定的调节周期；根据所述调节周期，当前执行周期是否处于所述调节周期内。

可选的，所述展频处理单元，具体用于根据展频深度判断是否达到最大频率偏差；若是，反向调节中心频率；若否，则将继续沿同一方向调节中心频率。

可选的，所述展频处理单元，具体用于根据展频深度，计算并得到当前频率；根据当前频率以及展频深度判断是否达到最大频率偏差。

基于本发明所提供的上述方法，在自动展频单元中通过配置中心频率、展频方式、展频深度、展频步长、调节速度等参数实现展频，实现了在接口pwm信号出一定频率信号前进行数字展频，从而避免了在时钟源头的时钟振荡发生器进行展频，进而降低了展频的设计成本，以及提升了系统的稳定性。

附图说明

图1为本发明现有技术中的展频功能实现原理图；

图2为本发明实施例中一种信号展频控制方法的流程图；

图3为本发明实施例中展频功能原理图；

图4为本发明实施例中信号展频前后波形示意图；

图5为本发明实施例中一种信号展频控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。

如图2所示为本发明实施例中一种信号展频控制方法的流程图，该方法包括：

s20，获取用户配置的中心频率、展频方式、展频深度、展频步长、调节速度参数；

首先来讲，本发明所使用的方法对应到图3所示的展频功能原理图中，在图3中包含了自动展频单元，该自动展频单元可以对用户配置的参数进行处理，因此用户可以配置中心频率、展频方式、展频深度、展频步长、调节速度等参数。通过用户配置的参数，该自动展频单元可以获取用户配置的各个参数。

s21，根据调节速度判断当前是否需要调节脉冲宽度调制pwm；

在自动展频单元获取到各个参数之后，首先确定该基于调节速度判断当前是否需要调节脉冲宽度调节pwm。

具体来讲，根据调节速度计算当前周期是否是需要调节的周期，比如调节速度为1，则每个周期都需要进行调节；调节速度为2，则每2个周期进行一次调节；调节速度为8，则每8个周期进行一次调节。

在确定当前周期需要进行调节时，则执行s22，若是当前周期不需要调节时，则执行s25。

s22，根据展频深度对中心频率进行调制；

在此步骤中，根据展频深度判断当前频率是否达到最远频率偏差，比如展频深度为10％，那么当前频率＝中心频率*(1±10％)，若是当前频率达到此值时就需要停止调节频率，若是当前频率未在该频率范围内，则继续调整频率当前频率。

具体调整为，若是最大频率偏差达到最大，则沿反向调节中心频率；若是最大频率偏差未达到最大，则继续演同一方向调节中心频率。

s23，根据展频方式以及展频步长，计算下一运算周期的中心频率；

s24，将新产生的中心频率以及占空比写入到pwm发生器，以使pwm发生器根据中心频率产生pwm信号。

在自动展频单元基于上述的方法流程得到新的中心频率以及占空比之后，会将该中心频率以及占空比写入到pwm发生器中，pwm发生器根据该中心频率需求产生pwm信号，并输出产生的pwm信号，如图4所示为信号展频前后波形示意图。

这里需要说明是，理论上占空比是不变的，但是实际计算中，因为精度不是无限高的，所以占空比的配置参数需要重新填写一个最接近的理论值，以保证精确度。

s25，将中心频率以及占空比输出到pwm发生器。

在当前周期在执行周期内时，则不需要对中心频率进行调节，并且也不需要重新配置占空比，所以直接将之前得到的中心频率以及占空比输出给pwm发生器，从而使pwm发生器输出pwm信号。

基于本发明所提供的上述方法，在自动展频单元中通过配置中心频率、展频方式、展频深度、展频步长、调节速度等参数频率调节以及占空比计算，最终输出满足需求的中心频率以及占空比，实现了在接口pwm信号出一定频率信号前进行数字展频，从而避免了在时钟源头的时钟振荡发生器进行展频，进而降低了展频的设计成本，以及提升了系统的稳定性。

对应本发明一种信号展频控制方法，本发明实施例中还提供了一种信号展频控制系统，如图5所示为本发明实施例中一种信号展频控制系统的结构示意图，该系统包括：

配置单元501，用于获取用户配置的中心频率、展频方式、展频深度、展频步长、调节速度参数；

展频处理单元502，根据调节速度判断当前是否需要调节脉冲宽度调制pwm；在需要调节pwm时，根据展频深度对中心频率进行调节；根据展频方式以及展频步长，计算下一运算周期的中心频率；将新产生的中心频率以及占空比写入到pwm发生器，以使所述pwm发生器根据中心频率产生pwm信号。

进一步，在本发明实施例中，所述展频处理单元502，具体用于获取预先设定的调节周期；根据所述调节周期，当前执行周期是否处于所述调节周期内。

进一步，在本发明实施例中，所述展频处理单元502，具体用于根据展频深度判断是否达到最大频率偏差；若是，反向调节中心频率；若否，则将继续沿同一方向调节中心频率。

进一步，在本发明实施例中，所述展频处理单元502，具体用于根据展频深度，计算并得到当前频率；根据当前频率以及展频深度判断是否达到最大频率偏差。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改，包括采用特定符号、标记确定顶点等变更方式。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。