一种用于脉冲频率调制的载波生成方法、装置和设备与流程

本申请涉及电力电子，尤其涉及一种用于脉冲频率调制的载波生成方法、装置和设备。

背景技术：

1、脉冲频率调制技术是目前最常用的脉冲调制方法之一，被广泛地应用于各种电力电子行业相关应用场景及产品中。脉冲频率调制的基本特征是，输出的方波信号占空比恒定，而频率则随着输入信号的变化不断变化。输出方波信号的频率则由载波信号决定。

2、目前，常用的脉冲频率调制载波生成方法基本分为硬件方式和软件方式两种。其中，硬件生成方法主要是利用运算放大器、三极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，构成载波振荡发生电路。软件生成方法则无需采用外围单独的载波发生电路。

3、然而，硬件生成方法需要复杂的硬件实现电路，额外增加了系统成本；当前常用的脉冲频率调制(pulse frequency modulation，以下简称pfm)载波软件生成方法中，多采用积分模块，算法较为复杂，增加了处理器的运算负担。

技术实现思路

1、本申请提供一种用于脉冲频率调制的载波生成方法、装置和设备，用以解决现有技术中存在的生成用于脉冲频率调制的载波的硬件生成法需要复杂的硬件电路以及软件生成法采用积分模块，算法较为复杂的问题。

2、一方面，本申请提供一种用于脉冲频率调制的载波生成方法，该方法包括：

3、获取目标频率调整值，并根据所述目标频率调整值和基准频率值，确定目标频率；

4、根据所述目标频率和所述基准频率值，确定所述目标频率对应的斜率参数；

5、根据所述斜率参数和计数器输出的当前计数信号，确定斜率计数信息；

6、对所述斜率计数信息进行求模运算，得到所述目标频率对应的三角载波信号；

7、根据所述三角载波信号和预设的调制波信号，确定所述目标频率对应的脉冲频率调制信号。

8、可选的，所述根据所述目标频率调整值和基准频率值，确定目标频率，包括：

9、将所述目标频率调整值与所述基准频率值之和作为所述目标频率。

10、可选的，所述根据所述目标频率和所述基准频率值，确定所述目标频率对应的斜率参数，包括：

11、将所述目标频率与所述基准频率值的商值作为所述斜率参数，

12、其中，若所述目标频率大于所述基准频率值，则所述斜率参数大于1；

13、若所述目标频率小于所述基准频率值，则所述斜率参数小于1。

14、可选的，所述对所述斜率计数信息进行求模运算，得到所述目标频率对应的三角载波信号，包括：

15、采用如下公式得到所述三角载波信号：

16、

17、其中，carrier为三角载波信号，δt为斜率计数信息，δa为三角载波信号的幅值。

18、可选的，所述根据所述三角载波信号和预设的调制波信号，确定所述目标频率对应的脉冲频率调制信号，包括：

19、判断所述三角载波信号是否大于所述调制波信号；

20、若是，则确定所述脉冲频率调制信号为0；

21、若否，则确定所述脉冲频率调制信号为1。

22、另一方面，本申请提供一种用于脉冲频率调制的载波生成装置，该装置包括：

23、获取模块，用于获取目标频率调整值；

24、确定模块，用于根据所述目标频率调整值和基准频率值，确定目标频率；根据所述目标频率和所述基准频率值，确定所述目标频率对应的斜率参数；根据所述斜率参数和计数器输出的当前计数信号，确定斜率计数信息；

25、处理模块，对所述斜率计数信息进行求模运算，得到所述目标频率对应的三角载波信号；

26、所述确定模块，还用于根据所述三角载波信号和预设的调制波信号，确定所述目标频率对应的脉冲频率调制信号。

27、可选的，所述确定模块，具体用于将所述目标频率调整值与所述基准频率值之和作为所述目标频率。

28、可选的，所述处理模块，还用于将所述目标频率与所述基准频率值的商值作为所述斜率参数，其中，若所述目标频率大于所述基准频率值，则所述斜率参数大于1；若所述目标频率小于所述基准频率值，则所述斜率参数小于1。

29、可选的，所述处理模块，具体用于：

30、采用如下公式得到所述三角载波信号：

31、

32、其中，carrier为三角载波信号，δt为斜率计数信息，δa为三角载波信号的幅值。

33、可选的，所述装置还包括：判断模块；

34、所述判断模块，用于判断所述三角载波信号是否大于所述调制波信号；

35、所述确定模块，还用于在所述三角载波信号大于所述调制波信号时，确定所述脉冲频率调制信号为0；在所述三角载波信号小于所述调制波信号时，确定所述脉冲频率调制信号为1。

36、第三方面，本申请提供一种用于脉冲频率调制的载波生成设备，包括：

37、存储器；

38、处理器；

39、其中，所述存储器存储计算机执行指令；

40、所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如上述第一方面及第一方面各种可能的实现方式所述的用于脉冲频率调制的载波生成方法。

41、第四方面，本申请提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行以实现如上述第一方面及第一方面各种可能的实现方式所述的用于脉冲频率调制的载波生成方法。

42、本申请提供的一种用于脉冲频率调制的载波生成方法、装置和设备，通过获取目标频率调整值，并根据所述目标频率调整值和基准频率值，确定目标频率；根据所述目标频率和所述基准频率值，确定所述目标频率对应的斜率参数；根据所述斜率参数和计数器输出的当前计数信号，确定斜率计数信息；对所述斜率计数信息进行求模运算，得到所述目标频率对应的三角载波信号；根据所述三角载波信号和预设的调制波信号，确定所述目标频率对应的脉冲频率调制信号。本申请提出的用于脉冲频率调制的载波生成方法无需采用外围单独的载波发生电路，具有算法及结构简单的优点。

技术特征：

1.一种用于脉冲频率调制的载波生成方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标频率调整值和基准频率值，确定目标频率，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标频率和所述基准频率值，确定所述目标频率对应的斜率参数，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述斜率计数信息进行求模运算，得到所述目标频率对应的三角载波信号，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三角载波信号和预设的调制波信号，确定所述目标频率对应的脉冲频率调制信号，包括：

6.一种用于脉冲频率调制的载波生成装置，其特征在于，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：判断模块；

9.一种用于脉冲频率调制的载波生成设备，其特征在于，所述设备包括：

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-5任一项所述的用于脉冲频率调制的载波生成方法。

技术总结
本申请提供一种用于脉冲频率调制的载波生成方法、装置和设备。该方法通过获取目标频率调整值，并根据所述目标频率调整值和基准频率值，确定目标频率；根据所述目标频率和所述基准频率值，确定所述目标频率对应的斜率参数；根据所述斜率参数和计数器输出的当前计数信号，确定斜率计数信息；对所述斜率计数信息进行求模运算，得到所述目标频率对应的三角载波信号；根据所述三角载波信号和预设的调制波信号，确定所述目标频率对应的脉冲频率调制信号。本申请提出的用于脉冲频率调制的载波生成方法无需采用外围单独的载波发生电路，具有算法及结构简单的优点。

技术研发人员：李祥杰,曹鲁明,魏天易,王文文
受保护的技术使用者：中国重汽集团济南动力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16