CN107478883B - 一种实现任意n倍等效采样的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种实现任意N倍等效采样的装置，其中的ADC接口模块用于将数字波形信号发送给采样数据存储模块和触发数据存储模块；触发数据存储模块用于采集数字波形信号中触发沿附近的数据；采样数据存储模块用于采集ADC接口模块发送的数据；触发数据插值模块用于对触发沿附近的数据进行sinc插值处理得到插值数据并发送给触发位置查找模块；触发位置查找模块用于找到触发位置信息并发送给相位计算模块；相位计算模块用于确定当次采集的相位并将其存储到相位存储模块中；数据处理模块用于读取采样数据存储模块中N个相位的采样数据及相位存储模块中的N个相位并进行数据排序。本发明实施例还提供了一种实现任意N倍等效采样的方法。

Description

一种实现任意N倍等效采样的方法和装置

技术领域

本发明涉及示波器技术领域，具体涉及一种实现任意N倍等效采样的方法和装置。

背景技术

数字示波器是形象地显示信号随时间变化波形的仪器，是集数据采集、A/D转换、软件编程等一系列技术于一体的高性能信号特性测试仪器。

现代电子技术设计中，示波器已经是一种通用电子测量设备，随着示波器的普及和对示波器性能的提高，对示波器带宽和采样频率的要求也越来越高。在数字示波器技术中，常用的采样方法有两种：实时采样和等效采样。实时采样通常是等时间间隔的对周期或非周期信号进行采样，其最高采样频率是奈奎斯特极限频率。而等效采样是对周期性信号的多个周期连续采样并组合为一个周期来复现信号波形，因此，利用等效采样的方法可以复现频率大大超过奈奎斯特极限频率的信号的波形，其解决了周期性信号的高分辨率采样难题。

现有技术中有两种方式实现等效采样的方案，下面对这两种等效采样方式作以下详细介绍：

第一种方式：模拟触发方式

具体的，通过模拟触发方式实现等效采样的装置的基本结构如图1所示，信号输入到A/D转换模块(在采样时钟产生模块输出的采样时钟的控制下，对被测信号进行采样，并将采样数据送给数据处理模块)和触发模块(主要实现模拟触发，当被测信号符合触发条件时刻触发，并送出一个触发电平至数据处理模块)；采样时钟产生模块接收来自微处理器的数字控制信号，使其输出的采样时钟信号频率随着数字控制信号而改变，防止采样时钟信号频率为被测信号频率的整数倍时，A/D转换模块在被测信号的每个周期中的相同位置进行采样，造成每个周期中采样位置的重叠，导致无法实现等效采样功能；数据处理模块根据触发点与采样点之间未知的相位差t1产生一种窄脉冲送至脉宽放大电路，脉宽放大电路按照一个预先设置的放大倍数对t1脉冲进行放大，并将宽脉冲送回至数据处理模块，数据处理模块测量宽脉冲的宽度，计算出相位差t1。基于同样的过程，数据处理模块计算出第二次触发的相位差t2、第三次触发的相位差t3……，并将采样数据与相位差送至微处理器。微处理器将重新排序后的采样数据保存至存储模块中，并显示在显示模块上。

第二方式：数字触发方式

通过数字触发方式实现等效采样的装置的基本结构如图2所示，该方式实现等效采样主要包括四个步骤：

a、采样步骤

接收一个被测信号和采样时钟信号，产生多个采样数据。

b、延迟步骤

接收触发电平，将触发电平以多个不同的延迟量进行延迟，产生多个延迟信号。

c、触发输出步骤

接收延迟信号和采样时钟，在采样时钟信号的触发下，根据延迟信号在所述采样时钟的触发时刻的电平，输出相位调整信号。

d、相位调整步骤

根据相位调整信号调整采样数据的显示位置。

但是，上述等效采样方案都不能实现任意N倍等效采样，具体的，第一种模拟触发方式，由于其所能做到的等效倍数跟数据处理模块测量出的相位差的分辨率(固定的)有关系，因此，不能做到任意N倍等效采样；第二种数字触发方式，由于其所能做到的等效倍数与触发电平延迟量的分辨率有关系，而触发电平延迟量的分辨率又受限于当前工艺等，不能做到无限大，因此，上述两种方式均无法实现任意N倍等效采样。

发明内容

为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，本发明实施例期望提供一种实现任意N倍等效采样的方法和装置。

本发明实施例提供了一种实现任意N倍等效采样的装置，所述装置位于数字示波器，包括：ADC接口模块、触发数据存储模块、采样数据存储模块、触发数据插值模块、触发位置查找模块、相位计算模块、相位存储模块和数据处理模块；其中，

所述ADC接口模块，用于接收数字波形信号并将接收到的数字波形信号分别发送给触发数据存储模块和采样数据存储模块；

所述触发数据存储模块，用于在触发电平的触发下，对ADC接口模块发送的数字波形信号中位于触发沿附近的数据进行采集；

所述采样数据存储模块，用于在触发电平的触发下采集所述ADC接口模块发送的数据；

所述触发数据插值模块，用于在触发电平的触发下，将触发数据存储模块中触发沿附近的数据读取出来进行sinc插值处理得到插值数据，其中，插值倍数等于等效采样倍数N，N为正整数；还用于将插值后得到的插值数据发送给触发位置查找模块；

所述触发位置查找模块，用于接收触发数据插值模块发送的插值数据，并在所述插值数据中找到触发位置信息，将找到的触发位置信息发送给相位计算模块；

所述相位计算模块，用于根据接收到的触发位置信息和插值倍数N确定当次采集的相位，并将确定的当次采集的相位存储到相位存储模块中；

所述数据处理模块，用于在相位存储模块中存储了N个相位之后，将采样数据存储模块中N个相位的采样数据及相位存储模块中的N个相位读取出来，进行数据排序。

上述方案中，所述触发沿附近的数据是指触发沿、触发沿前一个位置及触发沿后一个位置上的数据。

上述方案中，所述触发位置查找模块，包括：

比较单元，用于将插值数据中的有效数据与触发电平进行比较；

第一确定单元，用于确定出搜索电平在有效数据中的位置，所述搜索电平在有效数据中的位置即为触发位置。

上述方案中，所述第一确定单元用于通过以下方式确定出搜索电平在有效数据中的位置：

按照有效数据中各个数据点出现时间的先后顺序对其进行分配序号；

将有效数据与搜索电平进行比较，当两者相等时，有效数据对应的序号即为搜索电平在有效数据中的位置。

上述方案中，所述相位计算模块，包括：

求模单元，用于对收到的触发位置与插值倍数N进行求模运算得到求模结果；

第二确定单元，用于将求模单元得到的求模结果作为当次采集的相位；

存储单元，用于将当次采集的相位存储到相位存储模块中。

上述方案中，所述相位存储模块，还用于判断当前存储的相位是否已经出现过，如果是，通知采样数据存储模块丢弃当前采集的数据。

上述方案中，所述相位存储模块，还用于在确定本地存储的相位中N个相位都出现了之后，通知数据处理模块将采样数据存储模块中的N个相位的采样数据与相位存储模块中的N个相位读取出来，进行排序得到排序后的数据。

上述方案中，所述装置还包括：数字比较器和触发模块；其中，

所述ADC接口模块，还用于将接收到的数字波形信号发送给数字比较器41；

所述数字比较器，用于将接收到的数字波形信号与数字比较电平进行比较，并将比较结果发送给触发模块；

所述触发模块，用于根据比较结果产生触发电平，并在数字波形信号符合触发条件时刻送出一个触发信号至触发数据存储模块、采样数据存储模块及触发位置查找模块。

本发明实施例提供了一种实现任意N倍等效采样的方法，所述方法应用于数字示波器，包括：

ADC接口模块接收数字波形信号并将接收到的数字波形信号分别发送给触发数据存储模块和采样数据存储模块；

所述触发数据存储模块在触发电平的触发下，对ADC接口模块发送的数字波形信号中位于触发沿附近的数据进行采集；

所述采样数据存储模块在触发电平的触发下采集ADC接口模块发送的数据；

触发数据插值模块在触发电平的触发下，将触发数据存储模块中触发沿附近的数据读取出来进行sinc插值处理得到插值数据并将插值后得到的插值数据发送给触发位置查找模块，其中，插值倍数等于等效采样倍数N；

触发位置查找模块接收触发数据插值模块发送的插值数据，并在所述插值数据中找到触发位置信息，将找到的触发位置信息发送给相位计算模块；

所述相位计算模块根据接收到的触发位置信息和插值倍数N确定当次采集的相位，并将确定的当次采集的相位存储到相位存储模块中；

数据处理模块在相位存储模块中存储了N个相位之后，将采样数据存储模块中N个相位的采样数据及相位存储模块中的N个相位读取出来，进行数据排序。

上述方案中，所述触发沿附近的数据是指触发沿、触发沿前一个位置及触发沿后一个位置上的数据。

上述方案中，所述触发位置查找模块在所述插值数据中找到触发位置信息，包括：

将插值数据中的有效数据与触发电平进行比较；

确定出搜索电平在有效数据中的位置，所述搜索电平在有效数据中的位置即为触发位置。

上述方案中，所述确定出搜索电平在有效数据中的位置，包括：

按照有效数据中各个数据点出现时间的先后顺序对其进行分配序号；

将有效数据与搜索电平进行比较，当两者相等时，有效数据对应的序号即为搜索电平在有效数据中的位置。

上述方案中，所述相位计算模块根据接收到的触发位置信息和插值倍数N确定当次采集的相位，包括：

对收到的触发位置与插值倍数N进行求模运算得到求模结果；

将求模单元得到的求模结果作为当次采集的相位。

上述方案中，所述方法还包括：相位存储模块判断当前存储的相位是否已经出现过，如果是，则通知采样数据存储模块丢弃当前采集的数据。

上述方案中，所述方法还包括：相位存储模块在确定本地存储的相位中N个相位都出现了之后，通知数据处理模块将采样数据存储模块中的N个相位的采样数据与相位存储模块中的N个相位读取出来，进行排序得到排序后的数据。

上述方案中，所述方法还包括：

ADC接口模块将接收到的数字波形信号发送给数字比较器；

所述数字比较器将接收到的数字波形信号与数字比较电平进行比较，并将比较结果发送给触发模块；

所述触发模块根据比较结果产生触发电平，并在数字波形信号符合触发条件时刻送出一个触发信号至触发数据存储模块、采样数据存储模块及触发位置查找模块。

与现有技术相比，本发明实施例至少具备以下优点：

根据本发明实施例提供的数字示波器的实现任意N倍等效采样的方法，综上，根据本发明实施例提供的数字示波器的实现任意N倍等效采样的方法，并没有采用延迟方式，而是采用对采样数据进行sinc插值后再计算相位的方式实现的，因此，可以实现任意N倍等效采样，而不需要如现有技术一般受限于器件的性能或工艺条件。

附图说明

图1为现有技术中通过模拟触发方式实现等效采样的装置的基本结构图；

图2为现有技术中通过数字触发方式实现等效采样的装置的基本结构图；

图3为本发明实现任意N倍等效采样的装置在一种实施方式中的基本结构图；

图4为本发明实现任意N倍等效采样的装置中的触发位置查找模块在一种实施方式中的基本结构图；

图5为本发明实现任意N倍等效采样的装置中的相位计算模块在一种实施方式中的基本结构图；

图6为本发明实现任意N倍等效采样的装置在第二种实施方式中的基本结构图；

图7为本发明实现任意N倍等效采样的装置在第三种实施方式中的基本结构图；

图8为本发明实现任意N倍等效采样的方法在一种实施方式中的处理流程图；

图9为本发明实现任意N倍等效采样的装置的处理流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图3，示出了本发明一种实现任意N倍等效采样的装置的结构框图，该装置位于数字示波器内，包括：模数转换器(ADC，Analog-to-digital converter)接口模块31、触发数据存储模块32、采样数据存储模块33、触发数据插值模块34、触发位置查找模块35、相位计算模块36、相位存储模块37和数据处理模块38；其中，

所述ADC接口模块31，用于接收数字波形信号并将接收到的数字波形信号分别发送给触发数据存储模块32和采样数据存储模块33；

所述触发数据存储模块32，用于在触发电平的触发下，对ADC接口模块31发送的数字波形信号中位于触发沿附近的数据进行采集；

所述采样数据存储模块33，用于在触发电平的触发下采集所述ADC接口模块31发送的数据；

所述触发数据插值模块34，用于在触发电平的触发下，将触发数据存储模块中触发沿附近的数据读取出来进行sinc插值处理得到插值数据，其中，插值倍数等于等效采样倍数N，N为正整数；还用于将插值后得到的插值数据发送给触发位置查找模块；

所述触发位置查找模块35，用于接收触发数据插值模块34发送的插值数据，并在所述插值数据中找到触发位置信息，将找到的触发位置信息发送给相位计算模块36；

所述相位计算模块36，用于根据接收到的触发位置信息和插值倍数N确定当次采集的相位，并将确定的当次采集的相位存储到相位存储模块37中；

所述数据处理模块38，用于在相位存储模块37中存储了N个相位之后，将采样数据存储模块33中N个相位的采样数据及相位存储模块37中的N个相位读取出来，进行数据排序。

具体的，所述ADC接口模块31用于接收来自模数转换器的数字波形信号。

具体的，所述采样数据存储模块33在触发电平的触发下对ADC接口模块31发送的数据进行采集，每一次采集的数据量取决于示波器的时基。也就是说，ADC接口模块31不断发送数字波形信号给采样数据存储模块33，采样数据存储模块33在触发电平的触发下对ADC接口模块当前发送的数据进行采集，采集的数据量取决于示波器的时基，而其它未被采集的数据将被丢弃。

具体的，所述N个相位是对应于采样倍数N的N个相位。

具体的，所述触发沿附近的数据是指触发沿、触发沿前一个位置及触发沿后一个位置上的数据。举例来说，假设触发沿位于第M个时钟周期，则将M-1、M及M+1时钟周期上的数据确定为触发沿附近的数据。

根据本发明实施例，由触发数据插值模块34对触发数据存储模块32中触发沿附近的数据进行sinc插值即是指采样sinc函数对触发沿附近的数据进行卷积运算，sinc函数本身在频域中对应有限带宽的矩形低通滤波器。

具体的，参见图4，所述触发位置查找模块35，包括：

比较单元3501，用于将插值数据中的有效数据与搜索电平进行比较；理论上，搜索电平等于触发电平；

第一确定单元3502，用于确定出搜索电平在有效数据中的位置，所述搜索电平在有效数据中的位置即为触发位置。

具体的，所述第一确定单元3502，用于通过以下方式确定出搜索电平在有效数据中的位置：

按照有效数据中各个数据点出现时间的先后顺序对其进行分配序号；

将有效数据与搜索电平进行比较，当两者相等时，有效数据对应的序号即为搜索电平在有效数据中的位置。

举例来说，假设插值后的有效数据包括L个数据点，根据出现时间的先后其序号为0、1、2…L-1，将有效数据与搜索电平进行比较，当两者相等时，有效数据所在的序号即是搜索电平在有效数据中的位置。

上述方案中，插值数据中的有效数据是指从插值数据中去除暂态数据后剩下的数据。

具体的，参见图5，所述相位计算模块36，包括：

求模单元3601，用于对收到的触发位置与插值倍数N进行求模运算得到求模结果；

第二确定单元3602，用于将求模单元3601得到的求模结果作为当次采集的相位；

存储单元3603，用于将当次采集的相位存储到相位存储模块37中。

具体的，按照求模运算的处理方法，触发位置与插值倍数N进行求模运算后的求模结果即为：将触发位置与插值倍数N进行整除后得到的余数。

假设当前的等效采样倍数为N，意味着需要采集N个相位(P0、P1…..PN-1)的数据，所述相位存储模块37除了用于存储相位之外，还用于判断当前存储的相位是否已经出现过，如果出现过的话，则通知采样数据存储模块33丢弃当前采集的数据，并在当前存储位置存储下一次采集数据；具体的，当前存储的相位对应的正是采样数据存储模块33当前所采集的数据。这样一来，即可以避免采样数据存储模块33对同一个相位的数据进行重复采样和存储。同时，相位存储模块37也不会对相同的相位进行多次存储。

所述相位存储模块37，还用于在确定本地存储的相位中N个相位都出现了之后，通知数据处理模块38将采样数据存储模块33中的N个相位的采样数据与相位存储模块37中的N个相位读取出来，进行排序得到排序后的数据。

具体的，根据N个相位对N个相位上的采样数据进行排序的规则是：按照相位从小到大的顺序对对应相位上的采样数据进行排序。举例来说，将一帧数据分为N个相位之后，相位从小到大依次排列的结果为：P0、P1、P2......PN-1，则，按照N个相位对这N个相位上的数据进行排列时，相位为P0的数据排在第一个相位上、相位为P1的数据排在第二个相位上……，依次类推。当N个相位的数据排序好之后，由数据处理模块38将排序后的数据进行输出。

在本发明的一种可选实施方式中，如图6所示，所述装置还包括：数据显示模块39和显示屏40，其中，

所述数据显示模块39，用于将从数据处理模块38中接收到的数据转换成RGB格式后发送至显示屏40进行显示；

所述显示屏40，用于对从数据显示模块39中接收到的数据进行显示。

在本发明的一种可选实施方式中，如图7所示，所述装置还包括：数字比较器41和触发模块42；其中，

所述ADC接口模块31，还用于将接收到的数字波形信号发送给数字比较器41；

所述数字比较器41，用于将接收到的数字波形信号与数字比较电平进行比较，并将比较结果发送给触发模块42；

所述触发模块42，用于根据比较信号产生触发电平，并在数字波形信号符合触发条件时刻送出一个触发信号至触发数据存储模块32、采样数据存储模块33及触发位置查找模块35，用于分别对触发数据存储模块32、采样数据存储模块33及触发位置查找模块35进行控制，具体的，控制触发数据存储模块32及采样数据存储模块33对数字波形信号的采样和存储；还用于控制触发位置查找模块35启动触发位置查找功能。

在本发明的一种可选实施方式中，按照常见示波器的构造，在所述ADC接口模块31和采样数据存储模块33之间还包括一个采样模块，在等效采样过程中，该采样模块不对接收到的数字波形信号进行任何处理，相当于在示波器中对数字波形信号仅起到透传的作用；但是在示波器的其它信号处理过程中，该模块在ADC接口模块31和采样数据存储模块33之间则可以起到重要作用。

在具体实施过程中，上述ADC接口模块31、触发数据存储模块32、采样数据存储模块33、触发数据插值模块34、触发位置查找模块35、相位计算模块36、相位存储模块37、数据处理模块38、数据显示模块39、显示屏40、数字比较器41、触发模块42和采样模块均可以由数字示波器内的中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、微处理器(MPU，MicroProcessing Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)或可编程逻辑阵列(FPGA，Field－Programmable Gate Array)来实现。

实施例二

参照图8，本发明实施例二提供了一种实现任意N倍等效采样的方法，所述方法应用于数字示波器内，包括：

步骤801、ADC接口模块接收数字波形信号并将接收到的数字波形信号分别发送给触发数据存储模块采样数据存储模块；

步骤802、所述触发数据存储模块在触发电平的触发下，对ADC接口模块发送的数字波形信号中位于触发沿附近的数据进行采集；

步骤803、所述采样数据存储模块在触发电平的触发下采集ADC接口模块发送的数据；

具体的，所述采样数据存储模块在触发电平的触发下对ADC接口模块发送的数据进行采集，每一次采集的数据量取决于示波器的时基。也就是说，ADC接口模块不断发送数字波形信号给采样数据存储模块，采样数据存储模块在触发电平的触发下对ADC接口模块当前发送的数据进行采集，采集的数据量取决于示波器的时基，而其它未被采集的数据将被丢弃。

步骤804、触发数据插值模块在触发电平的触发下，将触发数据存储模块中触发沿附近的数据读取出来进行sinc插值处理得到插值数据并将插值后得到的插值数据发送给触发位置查找模块；

具体的，所述触发沿附近的数据是指触发沿、触发沿前一个位置及触发沿后一个位置上的数据。举例来说，假设触发沿位于第M个时钟周期，则时钟周期为M-1、M及M+1的数据确定为触发沿附近的数据。

具体的，插值倍数等于等效采样倍数N，其中，N为正整数。

步骤805、触发位置查找模块接收触发数据插值模块发送的插值数据，并在所述插值数据中找到触发位置信息，将找到的触发位置信息发送给相位计算模块；

具体的，所述触发位置查找模块在所述插值数据中找到触发位置信息，包括：

将插值数据中的有效数据与触发电平进行比较；

确定出搜索电平在有效数据中的位置，所述搜索电平在有效数据中的位置即为触发位置。

具体的，所述确定出搜索电平在有效数据中的位置，包括：

按照有效数据中各个数据点出现时间的先后顺序对其进行分配序号；

将有效数据与搜索电平进行比较，当两者相等时，有效数据对应的序号即为搜索电平在有效数据中的位置。

步骤806、所述相位计算模块根据接收到的触发位置信息和插值倍数N确定当次采集的相位，并将确定的当次采集的相位存储到相位存储模块中；

具体的，所述相位计算模块根据接收到的触发位置信息和插值倍数N确定当次采集的相位，包括：

对收到的触发位置与插值倍数N进行求模运算得到求模结果；

将求模单元得到的求模结果作为当次采集的相位。

步骤807、数据处理模块在相位存储模块中存储了N个相位之后，将采样数据存储模块中N个相位的采样数据及相位存储模块中的N个相位读取出来，进行数据排序。

在本发明的一种可选实施方式中，所述方法还包括：相位存储模块判断当前存储的相位是否已经出现过，如果是，则通知采样数据存储模块丢弃当前采集的数据。

在本发明的一种可选实施方式中，所述方法还包括：相位存储模块在确定本地存储的相位中N个相位都出现了之后，通知数据处理模块将采样数据存储模块中的N个相位的采样数据与相位存储模块中的N个相位读取出来，进行排序得到排序后的数据。

在本发明的一种可选实施方式中，所述方法还包括：

ADC接口模块将接收到的数字波形信号发送给数字比较器；

所述数字比较器将接收到的数字波形信号与数字比较电平进行比较，并将比较结果发送给触发模块；

所述触发模块根据比较信号产生触发电平，并在数字波形信号符合触发条件时刻送出一个触发信号至触发数据存储模块、采样数据存储模块及触发位置查找模块，用于分别对触发数据存储模块、采样数据存储模块及触发位置查找模块进行控制，具体的，控制触发数据存储模块及采样数据存储模块对数字波形信号的采样和存储；还用于控制触发位置查找模块启动触发位置查找功能。

综上，根据本发明实施例提供的实现任意N倍等效采样的方法，并没有采用延迟方式，而是采用对采样数据进行sinc插值(sinc插值的插值倍数等于等效采样倍数N)后再计算相位的方式实现任意N倍的等效采样，在这个过程中，通过改变sinc插值倍数即可改变等效采样倍数，从而实现任意N倍的等效采样。可见，本发明实施例中实现任意N倍等效采样的方法可以以一种简单、有效的方式实现任意N倍等效采样，而不必如现有技术一般受限于基础硬件的性能或工艺条件而无法实现任意N倍等效采样。

应用示例

参照图9，示出了本发明一种实现任意N倍等效采样的装置的处理流程图，如图9所示，通过数字芯片ADC接口接收到的来自模数转换器的数字波形信号将分为三部分，一部分送到采样数据存储模块，用做后续的数据处理及显示处理；第二部分经过数字比较器后，送给触发模块产生各种触发功能，当被测信号符合触发条件时刻送出一个触发电平至触发数据存储模块与采样数据存储模块，用于控制触发数据与采样数据的存储，同时启动触发位置查找功能；第三部分存储到触发数据存储模块用作触发位置的搜索。具体的，当触发条件满足时，触发数据插值模块将触发数据存储模块中触发沿附近的数据读取出来进行sinc插值处理；其中，插值倍数等于等效采样倍数，假设为N，而后将插值后的数据送到触发位置查找模块找到触发位置信息；其中，查找触发位置信息的具体方法为：将插值后的有效数据与搜索电平进行比较(理论上搜索电平等于触发电平)，计算出匹配搜索电平在有效数据中的位置。相位计算模块将收到的触发位置信息与插值倍数N进行求模运算，得到最后的余数作为该次采集的相位Px，并存储到相位存储模块中，其中，x∈[0，N-1]。假设当前的等效采样倍数为N，意味着需要采集N个相位(P0、P1…..PN-1)的数据，相位存储模块中除了存储相位信息，还需要判断当前所采集的数据所对应的相位是否已经出现过，如果出现过的话，则通知采样数据存储模块抛弃当前采集的数据(在当前存储位置存储下一次采集数据)；当N个相位都出现了之后，相位存储模块通知数据处理模块将采样数据模块中的采样数据与相位存储模块中的相位信息读取出来，进行排序处理。当N个相位的数据排序好之后，送到数据显示模块中，最后转换成RGB送到屏幕进行显示。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做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发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种实现任意N倍等效采样的方法和装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，根据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种实现任意N倍等效采样的装置，其特征在于，所述装置位于数字示波器，包括：ADC接口模块、触发数据存储模块、采样数据存储模块、触发数据插值模块、触发位置查找模块、相位计算模块、相位存储模块和数据处理模块；其中，

所述ADC接口模块，用于接收数字波形信号并将接收到的数字波形信号分别发送给触发数据存储模块和采样数据存储模块；

所述触发数据存储模块，用于在触发电平的触发下，对ADC接口模块发送的数字波形信号中位于触发沿附近的数据进行采集；所述触发沿附近的数据是指触发沿所在时钟周期、触发沿所在时钟的前一个时钟周期及触发沿所在时钟的后一个时钟周期的数据；

所述采样数据存储模块，用于在触发电平的触发下采集所述ADC接口模块发送的数据；

所述触发数据插值模块，用于在触发电平的触发下，将触发数据存储模块中触发沿附近的数据读取出来进行sinc插值处理得到插值数据，其中，插值倍数等于等效采样倍数N，N为正整数；还用于将插值后得到的插值数据发送给触发位置查找模块；

所述触发位置查找模块，用于接收触发数据插值模块发送的插值数据，并在所述插值数据中找到触发位置信息，将找到的触发位置信息发送给相位计算模块；

所述相位计算模块，用于根据接收到的触发位置信息和插值倍数N确定当次采集的相位，并将确定的当次采集的相位存储到相位存储模块中；

所述数据处理模块，用于在相位存储模块中存储了N个相位之后，将采样数据存储模块中N个相位的采样数据及相位存储模块中的N个相位读取出来，进行数据排序。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述触发位置查找模块，包括：

比较单元，用于将插值数据中的有效数据与触发电平进行比较；

第一确定单元，用于确定出搜索电平在有效数据中的位置，所述搜索电平在有效数据中的位置即为触发位置。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元用于通过以下方式确定出搜索电平在有效数据中的位置：

按照有效数据中各个数据点出现时间的先后顺序对其进行分配序号；

将有效数据与搜索电平进行比较，当两者相等时，有效数据对应的序号即为搜索电平在有效数据中的位置。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述相位计算模块，包括：

求模单元，用于对收到的触发位置与插值倍数N进行求模运算得到求模结果；

第二确定单元，用于将求模单元得到的求模结果作为当次采集的相位；

存储单元，用于将当次采集的相位存储到相位存储模块中。

5.根据权利要求1至4其中任一项所述的装置，其特征在于，所述相位存储模块，还用于判断当前存储的相位是否已经出现过，如果是，通知采样数据存储模块丢弃当前采集的数据。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述相位存储模块，还用于在确定本地存储的相位中N个相位都出现了之后，通知数据处理模块将采样数据存储模块中的N个相位的采样数据与相位存储模块中的N个相位读取出来，进行排序得到排序后的数据。

7.根据权利要求1至4其中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：数字比较器和触发模块；其中，

所述ADC接口模块，还用于将接收到的数字波形信号发送给数字比较器；

所述数字比较器，用于将接收到的数字波形信号与数字比较电平进行比较，并将比较结果发送给触发模块；

所述触发模块，用于根据比较结果产生触发电平，并在数字波形信号符合触发条件时刻送出一个触发信号至触发数据存储模块、采样数据存储模块及触发位置查找模块。

8.一种实现任意N倍等效采样的方法，其特征在于，所述方法应用于数字示波器，包括：

ADC接口模块接收数字波形信号并将接收到的数字波形信号分别发送给触发数据存储模块和采样数据存储模块；

所述触发数据存储模块在触发电平的触发下，对ADC接口模块发送的数字波形信号中位于触发沿附近的数据进行采集；所述触发沿附近的数据是指触发沿所在时钟周期、触发沿所在时钟的前一个时钟周期及触发沿所在时钟的后一个时钟周期的数据；

所述采样数据存储模块在触发电平的触发下采集ADC接口模块发送的数据；

触发数据插值模块在触发电平的触发下，将触发数据存储模块中触发沿附近的数据读取出来进行sinc插值处理得到插值数据并将插值后得到的插值数据发送给触发位置查找模块，其中，插值倍数等于等效采样倍数N，N为正整数；

触发位置查找模块接收触发数据插值模块发送的插值数据，并在所述插值数据中找到触发位置信息，将找到的触发位置信息发送给相位计算模块；

所述相位计算模块根据接收到的触发位置信息和插值倍数N确定当次采集的相位，并将确定的当次采集的相位存储到相位存储模块中；

数据处理模块在相位存储模块中存储了N个相位之后，将采样数据存储模块中N个相位的采样数据及相位存储模块中的N个相位读取出来，进行数据排序。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述触发位置查找模块在所述插值数据中找到触发位置信息，包括：

将插值数据中的有效数据与触发电平进行比较；

确定出搜索电平在有效数据中的位置，所述搜索电平在有效数据中的位置即为触发位置。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

ADC接口模块将接收到的数字波形信号发送给数字比较器；

所述数字比较器将接收到的数字波形信号与数字比较电平进行比较，并将比较结果发送给触发模块；

所述触发模块根据比较结果产生触发电平，并在数字波形信号符合触发条件时刻送出一个触发信号至触发数据存储模块、采样数据存储模块及触发位置查找模块。