CN109150184B - 运行用于转换信号的模拟数字转换器的方法和设备 - Google Patents

运行用于转换信号的模拟数字转换器的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN109150184B
CN109150184B CN201810619889.XA CN201810619889A CN109150184B CN 109150184 B CN109150184 B CN 109150184B CN 201810619889 A CN201810619889 A CN 201810619889A CN 109150184 B CN109150184 B CN 109150184B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
frequency
analog
range
digital converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810619889.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109150184A (zh
Inventor
A.曼索尔
S.莱迪希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN109150184A publication Critical patent/CN109150184A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109150184B publication Critical patent/CN109150184B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/002Provisions or arrangements for saving power, e.g. by allowing a sleep mode, using lower supply voltage for downstream stages, using multiple clock domains or by selectively turning on stages when needed
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/124Sampling or signal conditioning arrangements specially adapted for A/D converters
    • H03M1/1245Details of sampling arrangements or methods
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/124Sampling or signal conditioning arrangements specially adapted for A/D converters
    • H03M1/1245Details of sampling arrangements or methods
    • H03M1/126Multi-rate systems, i.e. adaptive to different fixed sampling rates
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/18Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

本发明涉及一种运行用于转换信号(142)的模拟数字转换器(135)的方法(300),其中,方法(300)具有在待转换的信号(142)的频谱部分范围(210)中对信号参数(170)进行测定(310)的步骤,其中,频谱部分范围(210)包括模拟数字转换器(135)的可能的采样频率范围(220)的如下频率范围,该频率范围不包括采样频率范围(220)的至少一个另外的部分范围(230,240)的频率。此外,方法(300)包括:在使用信号参数(170)的情况下确定(320)模拟数字转换器(135)的采样频率(160)的步骤并且在使用所确定的采样频率(160)的情况下运行模拟数字转换器(135)。

Description

运行用于转换信号的模拟数字转换器的方法和设备
技术领域
本发明从根据独立权利要求类型的一种设备或一种方法出发。计算机程序也是本发明的主题。
背景技术
随着在可穿戴的纺织品中无线传感器节点和传感器的发展,对于具有低的功率消耗的电子电路的需求越来越增高。例如,存在的目标在于,使许多应用的、诸如在可穿戴的纺织品中的始终接通的功能性和在用于智能的信号处理的集成的工业4.0传感器情况下的功率消耗在小于一微瓦的范围中。
用于传感器信号的数字信号处理的第一步骤是通过实施采样和量化进行的模拟数字转换,所述模拟数字转换通过模拟数字转换器(ADC=英语:Analog-Digital Converter=模拟数字转换器)来实施。根据奈奎斯特(Nyquist)标准,模拟数字转换器的时钟频率(也即,采样率)应为模拟信号中的最佳或最高频率的至少两倍大,以便能够在无信息损失的情况下执行信号的重建(Rekonstruktion)。然而,这可能导致以下时间的过采样:在所述时间中,最大的频率并不在待采样的信号中出现。因为模拟数字转换器的功率消耗(Leistungsaufnahme)直接与采样率相关联,这样的过采样导致不必要的能量消耗。
发明内容
在此背景下,借助在此提出的方案,按照主权利要求,提出一种方法、使用所述方法的设备以及最终提出相应的计算机程序。通过在从属权利要求中列出的措施能够实现在独立权利要求中说明的设备的有利的扩展方案和改进方案。
借助在此提出的方案来提出一种运行用于转换信号的模拟数字转换器的方法,其中,所述方法具有以下步骤:
在待转换的信号的频谱部分范围(spektraler Teilbereich)中测定信号参数,其中,所述频谱部分范围包括所述模拟数字转换器的可能的采样频率范围的如下频率范围,所述频率范围不包括所述采样频率范围的至少一个另外的部分范围的频率,以及
在使用所述信号参数的情况下确定所述模拟数字转换器的采样频率,并且在使用所确定的采样频率的情况下运行所述模拟数字转换器。
信号在此可以理解为模拟信号。信号参数可以理解为以下值或参数:所述值或参数代表或描绘(abbilden)信号的表征性的参量(Größe)或信号的范围的表征性的参量。信号的频谱部分范围可以理解为(待转换的、模拟的)信号的部分频谱或频率范围。特殊地,所述部分范围可以包括信号的连续的频率范围,在所述频率范围中,不包含来自另外的部分范围的或模拟数字转换器的采样频率范围的频率范围的频率或信号分量(Signalanteil)。因此,所述部分范围和另外的部分范围可以在至少一个频率区段或频率范围中得以区分。采样频率范围可以理解为以下频率范围:所述频率范围可以通过模拟数字转换器来采样。特殊地,具有在采样频率范围中的频率的(模拟的)信号在模拟数字转换之后可以无信息损失地被重建。
在此建议的方案基于以下认识,应被模拟数字转换的信号首先可以鉴于实际出现在所述信号中的频率分量来被研究(untersuchen),并且接着以根据在所述信号中出现的频率分量所确定的采样频率来运行模拟数字转换器。为此,首先可以在信号的频谱部分范围测定信号参数,诸如能量,其中,该信号参数然后例如能够实现以下推断:是否所述信号的信号分量位于所述频谱部分范围中,并且因此在信号的采样的情况下,为了无错误地重建所述信号,所使用的模拟数字转换器应以与所述部分范围相应的采样频率来被运行。由此于是可以在必要时实现以下优点:在信号的模拟数字转换中避免不必要地高的采样频率,并且由此一方面节省用于运行模拟数字转换器的能量并且另一方面避免在信号转换时产生不必要地大的数据量,所述不必要地大的数据量可能会又需要提高的数值耗费(numerischer Aufwand)连同在接下来的数字处理中的提高的能量消耗。
此外,在此提出的方案的一种实施方式是有利的,在所述实施方式中,在作为信号参数来测定的步骤中,在所述频谱部分范围中,所述信号的能量作为信号参数被测定,尤其其中,在使用整流器和/或低通滤波器的情况下实施所述测定步骤。在此提出的方案的这样的实施方式提供以下优点:可以在技术上简单地并快速地测定能量作为信号参数并且还是能够实现关于如下信号分量的精确结论(Aussage),所述信号分量在所述信号中在有关的频谱部分范围或频率部分范围中出现的。
此外,在此提出的方案的一种实施方式是有利的,在所述实施方式中,在所述确定步骤中,所述部分范围的频率被确定作为采样频率,尤其其中,确定所述部分范围的角频率、尤其所述部分范围的最大频率作为采样频率。这样的实施方式提供以下优点:简单地并精确地确定在信号中出现的频率成分,从而在选择或调节待研究的(频谱)部分范围时也可以由此直接地确定采样频率,应以所述采样频率运行所述模拟数字转换器。
在此提出的方案的一种实施方式也是有利的,在所述实施方式中,在所述确定步骤中,根据所述信号参数或由所述信号参数导出的值与阈值的比较来确定所述采样频率,尤其其中,当所述信号参数或由所述信号参数导出的值大于所述阈值时,确定所述部分范围的频率作为采样频率。所述方案的这样的实施方式提供技术上非常简单的实现可能性,尤其以便在时间上非常快速地变化的信号或者在信号中出现的频率分量的情况下也能够进行待用于模拟数字转换器的运行的采样频率的适配。
在此提出的方案的一种特别有利的实施方式能够实现模拟数字转换器的量化能力(Quantisierungsfähigkeit)的非常精确的充分利用。尤其在此,可以使用由模拟数字转换器输出的数字字(Digitalwort)的长度(例如由模拟数字转换器输出的值的比特数目),以便规定阈值,从而通过模拟数字转换器仅仅需要转换具有(最高的)频率分量的如下信号,所述信号也可以通过由模拟数字转换器所输出的数字字来描绘。根据在此提出的方案的一种实施方式,这可以通过以下方式进行:在测定步骤中使用与模拟数字转换器的量化参数相关的阈值。
在此提出的方案的一种实施方式能够在技术上特别简单地实现,在所述实施方式中,在所述测定步骤中,在使用带通滤波器的情况下和/或在使用可控制的高通滤波器的情况下测定所述信号参数,尤其以便在所述频谱部分范围中测定所述信号参数。
为了能够对于信号的频谱的不同的部分范围来鉴于在该部分范围内信号分量的存在来进一步进行研究,根据在此提出的方案的另一种实施方式,重复地实施测定步骤和确定步骤,其中,在重复地实施的所述测定步骤中,在待转换的信号的另外的频谱部分范围中,另外的信号参数被测定,并且其中,在所述确定步骤中,在使用所述另外的信号参数的情况下所述模拟数字转换器的采样频率被确定,并且在使用所确定的采样频率的情况下运行所述模拟数字转换器。特殊地,可以在多个这样的部分范围中研究所述信号,从而使得从信号中出现的信号分量的频谱分解(spektrale Auflösung)变得可能并且由此可以精确并准确地确定采样频率,以便能够尽可能多地节省用于后续的数据处理的能量或数值耗费。
在此提出的方案的一种实施方式是特别有利的,在所述实施方式中,在重复地实施的测定步骤中,在所述另外的频谱部分范围中测定另外的信号参数,所述另外的信号参数具有以下中间频率(Mittenfrequenz):所述中间频率在公差范围内相应于所述频谱部分范围的中间频率的一半。在此提出的方案的这样的实施方式提供以下优点:通过频谱部分范围的预给定的应用,能够在技术上非常简单地进行以下部分范围的形成,在所述部分范围中检查信号的相应的信号分量的存在,其中所述频谱部分范围以如下中间频率而出众,所述中间频率以因子二而被改变(um den Faktor zwei verändert)。
为了能够通过采样频率的适配来对在时间上变化的信号或者在信号中出现的频率分量作出反应,根据在此提出的方案的一种有利的实施方式,可以在时间上依次地重复实施测定步骤和确定步骤,尤其其中,周期性地重复实施测定步骤和确定步骤。
在使用在此提出的方案的一种实施方式的情况下,可以特别快速并灵活地可适配地运行模拟数字转换器,在所述实施方式中,在所述确定步骤中使用频率综合器(Frequenzsynthesizer)和/或分频器(Frequenzteiler),以便确定采样频率并且以这样确定的采样频率来运行模拟数字转换器。
在此提出的方法的变型方案可以例如以软件的方式或硬件的方式或以由软件和硬件组成的混合形式例如在控制设备中实施。
在此提出的方案还创建一种设备,所述设备被构造用于在相应的装置中执行、操控或者实现在此提出的方法的变型方案的步骤。通过以设备形式的本发明的实施变型方案也可以快速和高效地解决本发明所基于的任务。
为此,所述设备可以具有:用于处理信号或数据的至少一个计算单元;用于存储信号或数据的至少一个存储单元;关于传感器或执行器的至少一个接口,用于从传感器读取传感器信号或用于输出数据信号或控制信号到执行器;和/或用于读取或输出数据的至少一个通信接口,其嵌入到通信协议中。计算单元可以是例如信号处理器、微控制器等等,其中,存储单元可以是闪存存储器、EEPROM或磁性存储单元。通信接口可以被构造用于无线地或有线地读取或输出数据,其中,可以读取或输出有线的数据的通信接口可以例如以电的方式或以光学的方式从相应的数据传输线路读取数据或将数据输出到相应的数据传输线路中。
设备当前可以理解为如下电设备,所述电设备处理传感器信号并且据此来输出控制信号和/或数据信号。所述设备可以具有能够硬件式和/或软件式构造的接口。在硬件式的构造方案中,接口例如可以是所谓的系统ASIC的如下部分,所述部分包含所述设备的最不同功能。然而,也可能的是,接口是自身的集成电路或至少部分地由分立的器件组成。在软件式的构造方案中,接口可以是软件模块,其例如与其他软件模块共存在微控制器上。
具有程序代码的计算机程序产品或者计算机程序也是有利的,所述程序代码可以存储在机器可读的载体或者存储介质,如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上,并且当在计算机或者设备上运行程序产品或者程序时尤其用于执行、实施和/或操控根据先前描述的实施方式之一的方法的步骤。
附图说明
在附图中示出并且在以下的描述中详细阐述在此提出的方案的实施例。其中:
图1示出根据在此提出的方案的一个实施例的用于运行模拟数字转换器的设备的应用的示意图;
图 2A示出一种用于运行模拟数字转换器的设备的第一实现方案的或第一实施例的框图;
图2B示出一种用于运行模拟数字转换器的设备的第二实现方案的或第二实施例的框图;以及
图3示出根据一个实施例的方法的流程图。
在本发明的有利的实施例的后续描述中,对于在不同图中示出并且起类似作用的元件使用相同的或类似的附图标记,其中放弃对这些元件的重复性描述。
具体实施方式
图1示出根据在此提出的方案的一个实施例的用于运行模拟数字转换器的设备100的应用的示意图。设备100可以是例如传感器节点105的一部分,其构造用于在空间115中自主地监视机器110的功能方式。为此,传感器节点105可以例如安装在顶或壁120上并且被供以电能量,其例如来自于可再生能量源,例如太阳125。为此目的,传感器节点105可以包括例如太阳能电池130,其提供用于运行模拟数字转换器135的电能量。借助模拟数字转换器135现在例如可以对由传感器140、例如由用于检测机器110的运行噪音的麦克风所提供的模拟信号142进行模拟数字转换,以便能够在例如数字信号处理器145中进一步处理或分析于是以数字形式存在的信号144,以便能够例如通过相应的产品waren接口150输出例如涉及机器110的功能性故障的警告信号155。
为了避免模拟数字转换器135遭受不必要地高的能量消耗,在此设置根据一个实施例的用于运行模拟数字转换器135的设备100,所述设备能够进行对于被用于模拟数字转换器135的运行的采样频率160的确定和/或将其适配于当前存在的信号142。为此,设备100包括单元165,用于在频谱部分范围或频率范围中测定待转换的信号142的信号参数170、例如能量,所述频谱部分范围或频率范围代表总体上待由模拟数字转换器135检测的采样频率范围的片段。基于该信号参数170,然后在用于确定的单元175中确定(当前对于模拟数字转换器135的运行待使用的)采样频率160并且将其提供给模拟数字转换器135,所述模拟数字转换器现在以确定的采样频率160采样信号142,以便获得数字信号144。
通过设备100的使用,现在可能的是,如此研究模拟信号142,使得能够识别具有在所述频率范围或频谱部分范围中的频率的信号分量的出现,从而现在可能的是,仅仅当也在(模拟的)信号132中出现具有相应高的频率的信号分量时候,才以高的采样频率运行模拟数字转换器135,所述高的采样频率导致模拟数字转换器135的高的能量消耗以及通过模拟数字转换器135生成高的数据量。如果不是这种情况,则也可以以更低的采样频率160运行模拟数字转换器,由此然后可以有利地降低模拟数字转换器135的能量消耗并且应预期在输出数字信号144时的更低的数据量,该数据量自身又导致在处理数字信号144时数字的信号处理器145的更低的能量消耗。
在在此所建议的和示例性地提出的方案中,将音频信号142考虑作为应用示例。大多音频录音机的采样率是44100赫兹,其覆盖在待采样的音频信号142中的可无错误地重建的、直至22050赫兹的频率。然而,44100赫兹的最大频率在音频应用中(例如在机器状态监视范围中通过将音频分析作为数字信号处理来使用)仅仅对于短的时间或者在机器110的运行状态中的无规则的情况下被实现。出于该原因,音频信号142的自适应采样可以实现当前的采样率的或采样频率的显著减小。
因此,在此提出的方案可以例如有助于自适应的模拟数字转换器采样的实现,以便减小模拟数字转换器135的或数字信号处理器1405的能量消耗以及待处理的数据的量。可以将以下视为在此提出的方案的一个目标:例如在模拟数字转换器运行期间,基于信号参数170、例如在确定的频带中的能量,或者有利地在考虑信号参数170、例如在不同的频带中的能量的情况下,适配模拟数字转换器135的采样率。
模拟数字转换器采样率的减小导致模拟数字转换器135的能量消耗的直接减小,以及也以更小的数值耗费和用于数字信号处理的后续的硬件145的能量消耗。
图2示出用于阐述模拟数字转换器135的自适应采样的两种不同的实现方案的各一个框图。
设备100的在图2A中在框图中示出的第一实现方案或第一实施例基于实现:用于在使用具有n个带通滤波器BPF1、BPF2、...、BPFn的滤波器组(Filterbank)200的情况下进行测定的单元165;和用于基于分频器FD进行确定的单元175。带通滤波器BPF1至BPFn如此构型,使得每个带通滤波器BPF1至BPFn允许(模拟的)信号142的频谱分量通过,其中所述(模拟的)信号例如由图1中的传感器140提供,就如在由带通滤波器BOF1至BPFn组成的滤波器组200的左边的图表的图示中所示出的那样。在该图表中,示意性地示出经横坐标上的频率的、在纵坐标上的滤波衰减或频率响应,其中,可以看出,带通滤波器BOF1至BOFn中的每一个允许具有来自于模拟数字转换器135的采样频率范围220的(频谱)部分范围210的频率的信号分量通过,而该带通滤波器则抑制来自于采样频率范围220的另外的(频谱)部分范围230、240的信号分量。在此,以下动态范围或以下频率范围可以理解为模拟数字转换器135的采样频率范围220:所述动态性范围或所述频率范围从0赫兹直至达到最大可能的采样频率,信号142可以以该采样频率来被采样并且仍然可无错误地被重建。在此,最大的采样频率在考虑奈奎斯特标准的情况下通常相应于在信号中出现的信号分量的最大频率的双倍。此外可以看出,(频谱)部分范围210、230、240不重叠或仅仅非常小地重叠,从而例如允许在信号中的在位于部分范围210的频率情况下的信号分量通过第一带通滤波器BPF1,与此相反,这些信号分量被另外的带通滤波器BPF2或BPFn截止。通过这种方式,可以测定信号142的信号分量的在信号142中出现的频率的精确分析。
在图2A中示出的实施例中,在每个带通滤波器BOF1、BOF2、...、BPFn之后串联接通有整流器R1,R2,...,Rn以及在此之后的低通滤波器LPF1、LPF2、...、LPFn。在带通滤波器BPF中的每一个之后的整流器和低通滤波器的组合能够实现:在频谱部分范围210、230或240的每一个中测定能量作为有关的信号参数170。现在将信号参数170中的每一个提供给用于确定的单元175,该单元例如构造用于在比较器250中实施在部分范围210中的有关的信号参数170与阈值260的比较,并且,当信号参数170超出该阈值,例如在有关的频率范围或部分范围210、230或240中,通过信号参数170代表的能量大于通过阈值260代表的最小能量时,确定采样频率160,以该采样频率运行模拟数字转换器135。采样频率160可以例如通过分频器FD来提供,所述分频器由比较器250操控。
根据在图2A中示出的实施例,信号142通过多个带通滤波器(BPF)和峰值探测器(整流器和低通滤波器)来引导。由此,可以在输入信号142的每个频带210、230、240中测定能量作为信号参数170。出于简化原因,可以如此选择带通滤波器BPF,使得中间频率能够被采样频率Fs的最大频率Fs,max来整除,例如Fs,max/2,Fs,max/4,Fs,max/8,...,Fs,max/n。控制单元(例如作为比较器250的一部分)开始在最小频带(Fs,max/8至Fs,max/4)中信号142的信号分量的能量的检查。如果信号分量的在该频带中的频率仅仅很少地对在信号142中包含的总信号能量作出贡献(例如低于模拟数字转换器135的满刻度幅度(volleSkalenamplitude)/2^Bit,以便避免混叠效应(Aliasing-Effekte)),则可以通过最大的采样频率Fs,max的借助分频器FD的二等分来获得采样频率160。可以对于接下来的频带或部分范围230、210重复该行为方式,直至达到具有主要的频率的最高频带。例如在比较器250中包含的控制单元应继续在跳跃的频带210、230或240中的能量研究,从而不忽视或漏过新出现的高的频率。
在图2B中示出的实施例中,不设置具有带通滤波器BPF的滤波器组200,而是仅仅设置滤波器支路。然而,在该滤波器支路中,不布置带通滤波器BPF,而是将可控制的高通滤波器HPF串联地布置在整流器R和低通滤波器LPF之前。自适应采样的在图2B中示出的第二实现方案基于能量的监视,所述能量作为对于通过比较器250电控制的高通滤波器HPF的和频率综合器Fsy的信号参数160的示例,其中所述频率综合器作为用于确定的单元175的一部分。高通滤波器HPF的频率例如被适配,从而通过频率(Durchlass-Frequenzen)与比通过高通滤波器HPF滤除的频率相比明显更不显著。这通过如下方式来被迭代性地重复:在作为部分范围的允许通过的频带中作为信号参数160对能量进行研究;和对滤波器HPF的角频率进行电子的重新适配,从而使允许通过的能量例如低于作为阈值260在比较器中所使用的模拟数字转换器132的探测阈值(也即,低于模拟数字转换器的满刻度幅度/2^Bit,以便避免混叠效应)。最后,频率综合器Fsy产生采样频率2*Fmax。
作为在此建议的方案的优点可以提及采样频率的减小,其进一步引起模拟数字转换器135的能量消耗的直接减小以及后续的信号处理步骤的数值耗费的减小和在用于信号处理的硬件145(DSP、微控制器,等等)中的能量消耗的减小。
在此提出的架构可以用于例如在用于工业4.0应用的集成传感器节点中的应用,其中,小的能量消耗是非常关键的。例如,在此建议的方案可以应用在借助自主的传感器节点监视机器的领域中。自主的方法在小的能量消耗的情况下要求对步骤的实施的高要求。完好的机器在高的频率的情况下不抖动。在音频中的信号的出现可以表明机械上的功能性故障。
图3示出一种用于运行模拟数字转换器以便转换信号的方法300的流程图,其中,所述方法具有在待转换的信号的频谱部分范围中测定信号参数的步骤310,其中,所述频谱部分范围包括所述模拟数字转换器的可能的采样频率范围的频率范围,其不包括所述采样频率范围的至少一个另外的部分范围的频率。此外,所述方法300包括:在使用所述信号参数的情况下确定所述模拟数字转换器的采样频率的步骤320并且在使用所确定的采样频率的情况下运行所述模拟数字转换器。
如果一个实施例包括第一特征与第二特征之间的“和/或”关联,则这应解读为:所述实施例根据一种实施方式不仅具有第一特征,而且具有第二特征;并且根据另一种实施方式要么仅仅具有第一特征,要么仅仅具有第二特征。

Claims (13)

1.一种运行用于转换信号(142)的模拟数字转换器(135)的方法(300),其中,所述方法(300)具有以下步骤:
在待转换的信号(142)的频谱部分范围(210)中测定(310)信号参数(170),其中,所述频谱部分范围(210)包括所述模拟数字转换器(135)的可能的采样频率范围(220)的如下频率范围,所述频率范围不包括所述采样频率范围(220)的至少一个另外的部分范围(230,240)的频率,以及
在使用所述信号参数(170)的情况下确定(320)所述模拟数字转换器(135)的采样频率(160)并且在使用所确定的采样频率(160)的情况下运行所述模拟数字转换器(135),
其中,具有在所述采样频率范围(220)中的频率的信号在模拟数字转换之后能够无信息损失地被重建。
2.根据权利要求1所述的方法(300),其特征在于,在作为信号参数(170)来进行所述测定(310)的步骤中,在所述频谱部分范围(210)中,所述信号(142)的能量作为信号参数(170)被测定,其中,在使用整流器(R1,R2,Rn,R)和/或低通滤波器(LPF1,LPF2,LPFn,LPF)的情况下实施所述测定步骤(310)。
3.根据权利要求1或2所述的方法(300),其特征在于,在所述确定步骤(320)中,所述部分范围(210)的频率被确定作为采样频率(160),其中,确定所述部分范围(210)的角频率作为采样频率(160)。
4.根据权利要求3所述的方法(300),其特征在于,确定所述部分范围(210)的最大频率作为采样频率(160)。
5.根据权利要求1或2所述的方法(300),其特征在于,在所述确定步骤(320)中,根据所述信号参数(170)或由所述信号参数导出的值与阈值(260)的比较来确定所述采样频率(160),其中,当所述信号参数(170)或由所述信号参数导出的值大于所述阈值(260)时,确定所述部分范围的频率作为采样频率(160)。
6.根据权利要求5所述的方法(300),其特征在于,在所述测定的步骤(310)中,使用与所述模拟数字转换器(135)的量化参数相关的阈值(260)。
7.根据权利要求1或2所述的方法(300),其特征在于,在所述测定步骤(310)中,在使用带通滤波器(BOF1,BPF2,BPFn,BPF)的情况下和/或在使用可控制的高通滤波器(HPF)的情况下测定所述信号参数(170),以便在所述频谱部分范围(210)中测定所述信号参数(170)。
8.根据权利要求1或2所述的方法(300),其特征在于,重复地实施所述测定步骤(310)和所述确定(320)步骤,其中,在重复地实施的所述测定(310)步骤中,在所述待转换的信号(142)的另外的所述频谱部分范围(230,240)中,另外的信号参数(170')被测定,并且其中,在所述确定(320)步骤中,在使用所述另外的信号参数(170')的情况下所述模拟数字转换器(135)的所述采样频率(160)被确定,并且在使用所确定的所述采样频率(160)的情况下运行所述模拟数字转换器(135)。
9.根据权利要求8所述的方法(300),其特征在于,在重复地实施的所述测定步骤(310)中,在所述另外的频谱部分范围(230,240)中测定另外的信号参数(170'),所述另外的信号参数具有中间频率:所述中间频率在公差范围内相应于所述频谱部分范围(210)的中间频率的一半。
10.根据权利要求1或2所述的方法(300),其特征在于,在时间上依次地重复实施所述测定步骤(310)和所述确定(320)步骤,其中,周期性地重复实施所述测定步骤(310)和所述确定(320)步骤。
11.根据权利要求1或2所述的方法(300),其特征在于,在所述确定步骤(320)中使用频率综合器(Fsy)和/或分频器(FD),以便确定所述采样频率(160)并且以这样确定的所述采样频率(160)来运行所述模拟数字转换器(135)。
12.一种设备(100),所述设备被设立用于在相应的单元(165,175)中实施和/或操控根据权利要求1至11中任一项所述的方法(300)的步骤。
13.一种机器可读存储介质,在所述机器可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被设立用于实施和/或操控根据权利要求1至11中任一项所述的方法(300)的步骤。
CN201810619889.XA 2017-06-16 2018-06-15 运行用于转换信号的模拟数字转换器的方法和设备 Active CN109150184B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017210103.2 2017-06-16
DE102017210103.2A DE102017210103A1 (de) 2017-06-16 2017-06-16 Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Analog-Digital-Wandlers zur Wandlung eines Signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109150184A CN109150184A (zh) 2019-01-04
CN109150184B true CN109150184B (zh) 2024-03-15

Family

ID=64457546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810619889.XA Active CN109150184B (zh) 2017-06-16 2018-06-15 运行用于转换信号的模拟数字转换器的方法和设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10432206B2 (zh)
CN (1) CN109150184B (zh)
DE (1) DE102017210103A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114754860B (zh) * 2022-04-13 2024-05-14 哈工大机器人(合肥)国际创新研究院 一种无线振动监测方法、电子设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4894566A (en) * 1988-10-18 1990-01-16 Rush Michael J Noise reduction circuit
US5629703A (en) * 1995-08-09 1997-05-13 Tektronix, Inc. Method for reducing harmonic distortion in an analog-to-digital converter system
CN1625063A (zh) * 2003-12-05 2005-06-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 带通采样接收机及其采样方法
CN1639981A (zh) * 2002-03-07 2005-07-13 艾利森电话股份有限公司 用于模数转换的方法和装置
CN103684482A (zh) * 2012-09-12 2014-03-26 Ess技术有限公司 多射频信道的下变频中的带宽的最小化

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2563918B1 (fr) * 1984-04-10 1987-06-05 Labo Electronique Physique Appareil d'exploration de milieux par echographie ultrasonore
US5389927A (en) * 1993-05-28 1995-02-14 Motorola, Inc. Method and apparatus for control of an analog to digital converter
US5610613A (en) * 1995-09-15 1997-03-11 Raytheon Company Analog to digital conversion system
JP3350349B2 (ja) * 1995-09-26 2002-11-25 株式会社日立製作所 ディジタル情報信号再生回路及びディジタル情報装置
US8544118B2 (en) * 2008-01-11 2013-10-01 Bauer Performance Lacrosse Inc. Sport helmet
JP4645768B1 (ja) * 2009-11-02 2011-03-09 パナソニック株式会社 電子機器
US20120183109A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-19 Keystone Semiconductor Corp. World digital radio receiver with image signal rejection
US8401050B1 (en) * 2011-03-15 2013-03-19 L-3 Communications Integrated Systems L.P. Multiple projection sampling for RF sampling receivers
US8654000B2 (en) * 2011-09-17 2014-02-18 Iq-Analog, Inc. Time-interleaved analog-to-digital converter for signals in any Nyquist zone
JP5877511B2 (ja) * 2012-01-25 2016-03-08 シャープ株式会社 蠕動音検出装置、蠕動音検出方法、プログラム、および記録媒体
KR20160056621A (ko) * 2014-11-12 2016-05-20 현대모비스 주식회사 차량용 레이더의 전원 제어 장치 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4894566A (en) * 1988-10-18 1990-01-16 Rush Michael J Noise reduction circuit
US5629703A (en) * 1995-08-09 1997-05-13 Tektronix, Inc. Method for reducing harmonic distortion in an analog-to-digital converter system
CN1639981A (zh) * 2002-03-07 2005-07-13 艾利森电话股份有限公司 用于模数转换的方法和装置
CN1625063A (zh) * 2003-12-05 2005-06-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 带通采样接收机及其采样方法
CN103684482A (zh) * 2012-09-12 2014-03-26 Ess技术有限公司 多射频信道的下变频中的带宽的最小化

Also Published As

Publication number Publication date
US10432206B2 (en) 2019-10-01
CN109150184A (zh) 2019-01-04
DE102017210103A1 (de) 2018-12-20
US20180367155A1 (en) 2018-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6740363B2 (ja) 周波数応答を使用して検査バッテリの内部インピーダンスを測定するためのデバイス、システム、および方法
CN102959371B (zh) 对象物体检测装置
US10718810B2 (en) Power drive transistor resonance sensor
CN109150184B (zh) 运行用于转换信号的模拟数字转换器的方法和设备
JP6714462B2 (ja) 無線センサ端末、無線センサシステムおよびセンサデータ収集方法
RU2014153145A (ru) Проверка тока контура управления процессом
CN103532549A (zh) 半导体器件和故障诊断系统
JP6616251B2 (ja) 無線センサ端末、無線センサシステムおよびセンサデータ収集方法
TWI753189B (zh) 處理連續感測器訊號的方法和感測器系統
TWI689708B (zh) 具監測功能的振動感測器及其振動訊號監測方法
JP6711720B2 (ja) 無線センサ端末、無線センサシステムおよびセンサデータ収集方法
CN104734715B (zh) 一种提高a/d转换器分辨率的方法
CN111351566B (zh) 具监测功能的振动传感器及其振动信号监测方法
US11568330B2 (en) Method and device for recording digital data representative of an operating variable of an observed system
Sankar et al. Design of high accurate data acquisition system for real time monitoring of power grid
JP4782640B2 (ja) 試験装置
CN114384400A (zh) 一种芯片异常信号的定位系统及定位方法
Kapisch et al. An electrical signal disturbance detector and compressor based on fpga platform
US11353512B2 (en) Low pass filter and filter diagnostics
US20180356465A1 (en) Device for dynamic signal generation and analysis
CN111066083A (zh) 用于处理信号的方法和设备
CN117805495A (zh) 一种电容检测系统
JP2008011105A (ja) 半導体集積回路、性能評価装置、及び性能評価方法。
CN115420960A (zh) 一种spi信号质量的测量装置、方法以及一种电路板卡
WO2002084234A1 (en) Apparatus and method for the analysis of signal frequencies

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant