[发明专利]变频采样方法

说明书

一.技术领域

本发明公开的变频采样方法属电子测试与信号采集技术领域，具体涉及的是一种根据被测信号的特征变化来改变推地址频率实现变频采样的方法。

二.背景技术

采样频率决定采样信号的质量和数量。采样频率太高，会使采得的信号数量剧增，占用大量的存储单元；采样频率太低，会使模拟信号的某些信息丢失，这样若将采样后的信号恢复成原来的信号，会出现失真现象。因此为了达到最佳效果，必须根据信号的特点，选择合适的采样频率。

根据奈奎斯特采样定理，对于带宽有限的被测信号，采样频率是被测信号最高频率的两倍时，即可保证信息不丢失。然而在实际应用中复杂的被测信号变化多种多样，有时变化快，有时变化慢。因此，仅由信号的最高上限截止频率确定采样频率，采集某一物理过程不一定是最优的，特别是针对恶劣环境存储动态测试的低功耗、微体积等特殊要求，需要非常大的存储空间是不现实的。同时，有些情况下无法采用单一采样频率对被测信号进行采集和记录。于是采用变频采样的采样方法是很好的选择。

目前，针对恶劣环境存储动态测试的复杂情况普遍采用变频采样的方法，即根据信号的变化快慢特征将某一测试过程分为n个阶段，并且设置n个触发信号，待第一阶段触发信号有效时，以频率f₁进行采样；待第二阶段触发信号有效时，以频率f₂进行采样……待第n阶段触发信号有效时，以频率f_n进行采样。即针对同一个测试过程的不同阶段，根据触发信号的不同改变采样频率，即变采样的间隔时间，达到最优的采样结果。总的原则是信号快速变化的高频部分采用高采样频率，信号缓慢变化的低频部分，采用低采样频率。

上述根据信号特征改变采样频率的变频采样方法有其局限性，①它是采用变间隔时间对模拟信号抽点采样，本质上是在信号源头进行信号的抽点采样，这样数据完全恢复是不可能的。②当改变采样频率的触发信号有效时，即改变采样频率时A/D转换需要建立时间，这一瞬间的A/D转换不稳定，甚至采样数据可能会出现错误。本发明的变频采样方法提供了一种较好的方法，它克服了目前变频采样方法的不足，能保证变频采样数据恢复的完整性。

三.发明内容

本发明的目的是：向社会提供这种变频采样方法，该技术方案克服了目前变频采样方法的不足，可以保证变频采样数据得以完整的恢复。

本发明的技术方案是这样的：这种变频采样方法，技术特点在于：该变频采样方法是根据被采样信号的特征变化来选择改变存储器推地址频率，实现变频采样的方法，即该变频采样方法是在一个测试过程中，对模拟信号进行等间隔抽点采样，经过A/D转换得到数字信号读写存储在第一存储器或寄存存储器中，在读写存储的同时根据被采样信号的特征变化分成若干个子过程并按各个子过程采用改变存储器推进地址的频率，对读、写存储在第一存储器或寄存存储器中数据进行抽点采样再存储于第二存储器中，得到在一个测试过程的若干个子过程之间的变频采样数据，即实现变频采样，其中若干个子过程选择为1、2、…、n个子过程。所述的被采样信号的特征变化是指被采样信号的频率特征变化。这样可将一个被采样信号按频率特征变化分成若干个子过程并按各个子过程的频率采用相应不同的存储器推进地址的频率再采样，实现对一个复杂过程的变频采样。

根据以上所述的变频采样方法，技术特点还有：该变频采样方法是在一个测试过程中，以采样频率f₀对模拟信号进行等间隔抽点采样，经过A/D转换得到数字信号读写存储在第一存储器或寄存存储器中，在读写存储的同时根据被采样信号的特征变化的一个测试过程分成1、2、…、n个子过程并按各个子过程采用改变存储器推进地址的频率f₁、f₂、…、f_i对读写存储在第一存储器或寄存存储器中数据进行抽点采样再存储于第二存储器中，得到在一个测试过程的n个子过程之间的变频采样数据，实现变频采样，其中n≥i。所述的被采样信号的一个复杂变化过程分成n个子过程并按各个子过程采用相应不同的存储器推进地址的频率采样，相应不同的采样频率可能为i个，如果n＝i说明每个子过程的采样频率都不一样，如果n＞i说明有的子过程的采样频率是一样的。

根据以上所述的变频采样方法，技术特点还有：所述的对模拟信号进行等间隔抽点采样是采用一个选定的采样频率，对模拟信号进行均匀的等间隔抽点采样。所述的对模拟信号进行等间隔抽点采样，如是采用一个选定的采样频率f₀，对模拟信号进行均匀的等间隔抽点采样。