本说明书总体涉及将信号进行时间对准，诸如时域信号和可变功率信号。
背景技术：
在各种应用中，将两个或更多个信号尽可能紧密地对准常常是有益的。例如，通信信号可以具有相对低的平均振幅，但是可以包含需要高于平均功率的波峰。图1示出了示例性通信100信号(或波形)；并且图2示出了具有这种波峰101的通信信号100的振幅。该信号的振幅用作其总瞬时功率要求的代表。
参见图3和图4，提供超过波峰101的恒定功率104的固定功率源导致相当大的耗散功率105，使得这种系统效率低下。因此，可以使用可变功率源来产生尝试跟踪通信信号振幅的可变功率。例如，参见图5，可变功率信号106可以由可变功率源生成，使得功率信号的包络(例如，信号的轮廓)跟踪通信信号101的振幅的包络。如图6所示，信号101和106的包络之间的错位可能导致耗散功率107，从而导致效率低下。
功率管理之外的应用也受益于两个或多个时域信号的对准。
技术实现要素：
一种示例性方法包括：获得包括第一时域信号的分量的正弦信号；将该正弦信号的相位移位对应于指定时移的量，以产生相移信号；并且将相移信号转换为具有指定时移的时域信号。示例性方法可包括下列特征中的一个或多个(单独地或组合地)。
获得正弦信号可以包括执行第一时域信号的频域分析。频域分析可以包括离散傅立叶变换、伽罗瓦变换、余弦变换或chirpz变换中的一种。可以执行移位以更紧密地将第一时域信号的包络与第二时域信号的包络对准。获得正弦信号可以包括执行第一时域信号的快速傅立叶变换以产生该正弦信号；第二时域信号可包括由可变功率源产生的可变功率信号；并且转换可以包括对相移信号执行快速傅立叶逆变换以产生第三时域信号，该第三时域信号具有比第一时域信号的包络更紧密地跟踪可变功率信号的包络的包络，从而导致减少可变功率源的耗散功率。
将正弦信号的相位移位对应于指定时移的量可以包括将该正弦信号的相位延迟所述量。将正弦信号的相位移位对应于指定时移的量可以包括将该正弦信号的相位提前所述量。
正弦信号可以包括基波和谐波，每个谐波是基波的频率的整数倍。对于每个谐波，相移可以包括基波的相移乘以该整数。
正弦信号可以与箱相关联，每个箱可以具有箱编号。正弦信号的相移可以包括以下的乘积：2、pi、时移、以及箱编号除以第一时域信号的总周期。
时域信号的傅立叶频率是该时域信号的采集时间的倒数。将正弦信号的相位移位包括：生成具有对应于傅立叶频率的相位延迟的斜率的斜坡函数，该斜坡函数包括多步，其中该斜坡函数的每一步对应于箱编号和相位延迟的乘积；并且将该斜坡函数与正弦信号的相位组合以产生相移信号。每一步可以具有相等的长度。
第一时域信号具有相关联的采样时钟周期；并且时移可以小于采样时钟周期，或者时移可以大于采样时钟周期。
正弦信号可以是两个信号或多于两个信号。第一时域信号可以由第一波形发生器生成。第二时域信号可以由第二波形发生器生成。
第一时域信号可以通过与第二时域信号不同的电通路，导致第一时域信号的包络与可变功率信号的包络之间的差异通过移位而减轻。
一个或多个非暂态机器可读存储设备存储指令，这些指令可由一个或多个处理设备执行以执行包括以下操作：获得表示包括第一时域信号的分量的正弦信号的信息；处理该信息以将正弦信号的相位移位对应于指定时移的量，以产生表示相移信号的信息；并且处理表示相移信号的信息，以产生表示具有指定时移的时域信号的信息。
系统可包括一个或多个处理设备；以及一个或多个非暂态机器可读存储设备，其存储指令，这些指令可由一个或多个处理设备执行以执行包括以下操作：获得表示包括第一时域信号的分量的正弦信号的信息；处理该信息以将正弦信号的相位移位对应于指定时移的量，以产生表示相移信号的信息；并且处理表示相移信号的信息，以产生表示具有指定时移的时域信号的信息。
本说明书(包括此发明内容部分)中所描述的特征中的任何两个或更多个可组合在一起以形成本文未具体描述的具体实施。
本文所述的系统和技术、或其一部分可被实现为计算机程序产品或被计算机程序产品控制，该计算机程序产品包括存储于一个或多个非暂态机器可读存储介质上的指令，并且所述指令可在一个或多个处理装置上执行以控制(例如，协调)本文所描述的操作。本文所述的系统和技术、或其一部分可被实现为设备、方法或电子系统，所述设备、方法或电子系统可包括一个或多个处理装置以及存储用于实现各种操作的可执行指令的存储器。
附图和以下具体实施方式中陈述了一个或多个具体实施的详细信息。通过所述具体实施和附图以及通过权利要求书，其他特征结构、对象和优点将显而易见。
附图说明
图1是示出示例性时域信号的曲线图。
图2是示出图1的时域信号的量值的曲线图。
图3是示出相对于图2的量值和时域信号的固定功率源信号的曲线图。
图4是示出由图3的固定功率源信号产生的耗散功率的曲线图。
图5是示出相对于图2的量值和时域信号的可变功率源信号和耗散功率的曲线图。
图6是示出图5的可变功率源信号和量值信号的包络错位的曲线图。
图7是示出示例性时域信号的曲线图，其中示出了相移的应用以实现时移。
图8是示出图7的时域信号的基波、二次谐波和三次谐波的曲线图，从而示出相移的应用以实现时移。
图9是示出示例性复合时域信号的曲线图。
图10是示出图9的信号的解包相位的曲线图。
图11包括两个曲线图：一个示出了使用斜坡函数时移的图10的解包相位；并且一个示出了时移特写区域。
图12包括两个曲线图：一个示出了复合时域信号；并且一个示出了时移复合时域信号的特写区域。
图13是示出用于时移信号的示例性过程的流程图。
图14是示例性自动测试设备的部件的框图。
不同图中的类似附图标记指示类似元件。
具体实施方式
本文描述的是用于时移信号的示例性技术，包括将信号延迟指定量或将信号提前指定量。所述技术包括：获得包括第一时域信号的分量的正弦信号，以及将该正弦信号的相位移位对应于指定时移的量，以产生具有对应于时移的相移的信号。所得的信号可以被转换为在时间上移位所述时移的量的时域信号。所述技术可以出于任何适当的目的用于对任何单个信号或任何数量的多个信号(例如，两个、三个、四个、五个等信号)进行时移。
在本文所述的示例中，所述技术用于将信号及时对准。例如，所述技术可用于改善可变功率信号和通信信号的振幅的对准。然而，如上所述，所述技术不限于在该背景下使用。在一些具体实施中，对准包括对准可变功率信号和通信(例如，射频或rf)信号的振幅的包络(例如，信号轮廓)以减少两者之间在时间上的差异。通过改善可变功率信号和rf振幅的对准，可以减少耗散功率量。因此，在某些情况下，可以减小用来生成可变功率信号的功率源的大小。在某些情况下，消耗减少导致的过剩功率可以被转移到测试或运行设备中的其他电子器件。在某些情况下，可以获得降低的电力共用事业服务成本。在某些情况下，可以获得在充电或更换之前更长的电池寿命。
参见图6，如上所述，信号101,106的包络之间的错位可导致低效运行。对准包络，并且因此对准信号有时被称为包络跟踪(et)。在该示例中，包络跟踪包括使用可变功率源来为信号振幅提供瞬时所需的功率，加上预定的额外功率量。因此，在某些情况下，在任何时刻都消耗了更少的功率。包络跟踪中的一个考虑因素是是对信号进行限幅的可能性。更具体地，在一些情况下，可变功率源用于提供控制器确定产生通信信号的通信设备在任何时间点需要的功率量。然而，存在这样的可能性：控制器可能没有正确确定在某个点或某个时间点所需的功率量。如果需要的功率比预期的更多，则消耗了多余的功率并且效率降低，如上所述。但是，如果提供的功率少于所需的功率，则信号被限幅，或者在rf的情况下，信号被压缩。该限幅导致频谱扩展，这可能导致通信设备无法通过邻道功率抑制(aclr)测试。当将设备结合到最终产品诸如蜂窝电话中时，这种限幅引起的频谱扩展还可能通过邻道干扰引起对其他电子设备不必要的干扰。
图6示出了限幅的一个示例。更具体地，在图6中，rf信号101的包络相对于可变功率信号106错位。这种错位(其示例在点107处示出)可导致信号限幅。也就是说，在点107处，信号量值超过提供的功率，导致功率不足以支持信号，并因此产生信号的限幅(或丢失)部分。在该示例中，错位的包络跟踪波形将一些信号样本明显限幅，而对其他信号的限幅非常小或根本没有。限幅的样本可以是小振幅以及大振幅。如所指出的，该限幅导致频谱扩展，这可能导致通信设备无法通过aclr测试。在一些具体实施中，可能需要准确到纳秒内的时间对准才可通过aclr；然而，在其他具体实施中，可能需要不同的准确度水平。本文所述的技术可用于实现纳秒级或更小的时间对准。更一般地，本文所述的技术可以用于实现在时钟周期采样的信号的时间对准；以及以小于该采样时钟周期的量对该信号进行时移。本文所述的技术还可以用于实现在时钟周期采样的信号的时间对准；以及以大于该采样时钟的量对该信号进行时移。更一般地，本文所述的技术可以用于实现在时钟周期采样的信号的时间对准，以及用于将该信号时移从任何适当的时钟周期到时钟周期的一小部分范围内的期望量。
如上所述，本文所述的技术可用于对任何单个信号或任何适当数量的多个信号进行时移。图7示出了正弦信号108的示例，其被移相以便及时延迟信号108。在一个示例中，正弦信号108可以是通过对通信信号执行频域分析而获得的较大通信信号的分量。可以执行以获得通信(或其他)信号的正弦信号分量的频域分析的示例包括但不限于以下类型：离散傅立叶变换(dft)、快速傅立叶变换(fft)、伽罗瓦变换、余弦变换或chirpz变换。
如上所述，在自动测试设备(ate)的一些具体实施中，可能需要将信号在纳秒内进行时间(例如，包络)对准以使被测通信设备(dut)通过aclr测试。在示例性ate中，表示通信信号的第一时域信号由任意波形发生器(awg)生成，并且表示可变功率信号的第二时域信号也由awg生成。在一个示例性具体实施中，第一时域信号通过与第二时域信号不同的电通路，导致第一时域信号的包络与第二时域信号的包络之间的时间差(例如，可变功率信号或其表示)可以通过本文所述的技术来减轻。即使第一时域信号和第二时域信号同时启动，由于通过ate系统内布线和设备接口板(dib)电路的行程时间差异，信号的包络将在信号到达ate正在测试的通信设备以前错位。可以执行本文所述的技术以更紧密地将第一时域信号的包络与第二时域信号的包络对准。
对于连续正弦曲线，诸如图7的正弦曲线108，时移等于对应的相移。在图7的示例中，1khz(千赫兹)正弦信号108将被时移(在该示例中，被延迟)250μs110。1khz正弦信号具有1ms(毫秒)周期，因此时移为1/4周期。正弦曲线的1/4周期是90°111，其等于π/4弧度，因此生成该正弦信号的计算机代码包括要应用于该正弦信号的π/4相移。示例性技术不受用于对信号进行采样以执行用来实现相移的计算的时钟速率的限制。例如，在一些具体实施中，可以提供优于飞秒的对准分辨率。
正弦信号108可以表示通信信号的基波。基波之后的每个频率谐波是基波的频率的整数倍。因此，对于每个谐波，相移是基波的相移乘以该整数。因此，给定时移所需的相移与频率有关。图8中示出了1khz正弦信号的前三个谐波：1khz112、2khz113和3khz114。为了对每个谐波都获得相同的250μs时移，每个谐波的相移如下：90°(π/2相移)、180°(π相移)和270°(3*π/2相移)。在该示例中，由于频率是π/2的整数倍(例如，分别为1*π/2、2*π/2、3*π/2)，因此所需的相移也是整数倍。
复合波形，诸如图9的波形117，可以由各种正弦信号来表示，包括例如图8中所示的那些。可以对复合波形执行频域分析(例如，fft)来获得其分量频域正弦信号；这些分量频域正弦信号可以被相移适当的量以实现指定的时移；并且所得的相移频域正弦信号可以被转换回时域(例如，通过对信号执行逆fft)。在一个示例性具体实施中，通过执行时域信号的fft来从更复杂的时域(例如，通信)信号获得正弦信号。正弦信号被相移指定量以更紧密地对准可变功率信号(例如，以实现在指定容限内的对准)。对相移信号执行逆fft以产生具有量值的时域信号，其量值具有比原始时域信号量值的包络更紧密地跟踪可变功率信号包络的包络，从而改善了aclr测试结果，或减少了最终产品中的邻道泄漏。
在一个示例性具体实施中，fft将信号分离成其分量正弦信号。通过fft提取量值和频率相位，并且频率被相移以实现所需的时移。也就是说，相移被应用于(例如，相位被加上或减去)各个分量正弦信号，以产生原始信号的指定时移。然后，将原始量值与移位的相位组合，并且执行逆fft以获得在时域中时移(例如，延迟或提前)的信号版本。
为了确定由fft产生的所有分量正弦信号的相移，确定了fft傅立叶频率的相移。时域信号的傅立叶频率是该时域信号的采集时间(例如，整个捕捉到的波形的采样时间)的倒数。由于fft中的所有正弦信号都是傅立叶频率的整数(箱编号)倍，因此可以创建包括多步并且具有基于傅立叶频率的期望相移的斜率的斜坡函数。该斜坡函数的每个连续步是箱编号乘以每个信号的相位延迟。因此，该斜坡包括要应用于原始时域信号的傅立叶变换的每个分量信号的相移。在一些具体实施中，斜坡函数的每一步具有相等的长度；然而，并非需要这样。
如上所述，分量正弦信号与箱相关联，每个箱具有箱编号。对于连续正弦信号，每个箱编号递增1。每个正弦信号的相移表示为二(2)、pi(π)、时移(timeshift)以及箱编号(binnumber)除以第一时域信号的总周期的乘积。这些相位可以组合以生成要应用于对应的正弦信号以便延迟这些正弦信号的相位的斜坡函数，如本文所述。
图10是示出图9的信号117的解包相位119相对于时间的曲线图。相位通常被绘出为在+/-π被包裹。因此，如果信号在正向伸向+π(例如，180°)，那么将在例如+181°处发生的下一个样本将改为绘制在-179°，从而使所有采样点保持在基本周期内。将相位解包可使+181°样本图形在+181°等处，这样，随着信号的发展，相位可能会累积到更大的角度。
图11包括示出图10的解包相位119的曲线图120，以及与如本文所述生成的斜坡函数124组合之后的解包相位信号122。在图11的示例中，时移是4μs延迟，并且通过对斜坡函数122和解包相位信号119求和来产生解包相位信号122。曲线图125示出了曲线图120的放大(“缩放”)的区域126，其包含曲线图120的前两个样本130,131，但仅示出了斜坡函数124的部分127。斜坡函数127从(0,0)开始，下一个点在(1,-1.35)，“y”轴以“度”为单位。以弧度表示的相移(pdel,-0.023弧度)是由公式135使用值136确定的增量值，其中ff是傅立叶频率，tdel是时间延迟，pdeldeg是以“度”为单位的时移，n是波形117中的样本数，ts是采样率。时移信号的逆fft产生时域波形，该波形时移4μs。
图12示出了曲线图139，其示出了延迟1ns的波形140。在曲线图139的部分142的放大底部曲线图141中，延迟波形144在1ns(0.001μs)处的电压与原始波形145在0ns处的电压相同，如箭头146所示。两者均为-0.1617伏特，反映了1ns(0.001μs)的准确时间延迟，即使在该示例中每个样本的采样率为16.276ns。
图13是示出实现本文所述的时移技术的示例性过程149的流程图。根据过程149，为给定信号(诸如图9的信号117)指定(150)期望的时移(timeshift)。确定该信号的周期(tperiod)(151)。如下确定用以实现输入时移的相移(152)：2*π*timeshift/tperiod。执行给定信号的频域分析(153)。例如，可以执行给定信号的fft以产生该信号的正弦分量。在该示例中，正弦分量被分离(154)为量值分量和相位分量，并且相位分量被单独处理。然后，例如使用本文所述的斜坡函数，将相应的相移加(155)到每个相位分量(例如，将每个分量的相移乘以箱编号，并将结果加到相位分量)。然后将所得的相移信号与原始量值进行组合(156)以产生新的频域信号。然后对信号的新fft执行频域分析的逆操作(157)(例如，逆fft)以产生在时间上移位期望的时移(timeshift)的时域信号。
图14示出了可用于在通信设备161上执行测试诸如aclr测试的自动测试设备(ate)160的示例。ate160包括用于生成第一时域信号166和第二时域信号167的第一awg163和第二awg164，其中一个时域信号表示例如通信信号，另一个时域信号表示可变功率信号。时域信号可以例如通过不同的电通路169,170，导致时域信号的包络之间存在差异。可以包括一个或多个处理设备(诸如数字信号处理器)的测试电子设备171执行本文所述的技术以对第一时域信号和第二时域信号进行时间对准。如上所述，处理设备执行指令以获得表示包括第一时域信号的分量(例如，通过频域分析获得)的正弦信号的信息(例如，数据)；并且处理该信息以将正弦信号的相位移位对应于指定时移的量以产生相移信号，然后将该信号转换到时域。所得的时移信号172可以用于进一步测试通信设备。在其他具体实施中，本文所述的时移技术可以在测试环境之外并且在通信信号的环境之外使用。
由如本文所述的示例性测试系统执行的测试可使用硬件或硬件和软件的组合来实现。例如，类似本文所述测试系统的测试系统可包括各种控制器和/或处理设备，它们定位于系统中的各点处以控制自动化元件的操作。中央计算机可协调在各种控制器或处理装置中的操作。中央计算机、控制器和处理设备可执行各种软件例程来实现对各种自动化元件的控制和协调。
本文所述的技术可以由自动测试设备或任何其他适当的计算设备执行。所述技术可至少部分地通过使用一种或多种计算机程序产品来控制，所述计算机程序产品例如为一种或多种信息载体(如一种或多种非暂态机器可读介质)中有形地体现的一种或多种计算机程序，以用于由一种或多种数据处理装置执行或控制一种或多种数据处理装置的运行，所述数据处理装置例如包括可编程处理器、计算机、多台计算机和/或可编程逻辑器件。
计算机程序可采用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且其可以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子程序或适用于计算环境中的其他单元。计算机程序可被部署成在一台计算机上或者在一个站点处或分布在多个站点并且通过网络互连的多台计算机上执行。
与实施全部或部分测试相关的操作可通过一个或多个可编程处理器进行，所述处理器执行一个或多个计算机程序来完成本文所述的一些功能。全部或部分测试可利用专用逻辑电路如fpga(现场可编程门阵列)和/或asic(专用集成电路)来实现。
适用于计算机程序执行的处理器包括举例来说通用和专用微处理器两者，以及任何种类数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储区或随机存取存储区或这二者接收指令和数据。计算机(包括服务器)的元件包括用于执行指令的一个或多个处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储区装置。通常，计算机还将包括(或者可操作地连接以从其接收数据或向其传输数据或这二者)一个或多个机器可读存储介质，例如用于存储数据的大容量存储装置，如，磁盘、磁光盘或光盘。适于提现计算机程序指令和数据的机器可读存储介质包括所有形式的非易失性存储区，包括以举例的方式半导体存储区装置，如，eprom、eeprom和快闪存储区装置；磁盘，如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及cd-rom和dvd-rom盘。
如本文所用的任何“电连接”可暗指直接的物理连接，或包括中间部件但仍允许电信号在所连接的部件之间流动的有线或无线连接。除非另有说明，否则无论是否用“电”来修饰术语“连接”，本文中所提到的任何涉及电路的“连接”均为电连接，而不一定是直接的物理连接。
本文所述的不同具体实施的元件可组合在一起以形成未在上面具体阐明的其他实施方案。多个元件可被排除在本文所述的结构之外而不对其操作产生不利影响。此外，各单独元件可组合为一个或多个独立元件来执行本文所述的功能。