CN111800638A

CN111800638A - 一种解码方法及解码装置

Info

Publication number: CN111800638A
Application number: CN202010772120.9A
Authority: CN
Inventors: 李少阳
Original assignee: Xi'an Borui Jixin Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Borui Jixin Xi'an Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-04
Filing date: 2020-08-04
Publication date: 2020-10-20
Anticipated expiration: 2040-08-04
Also published as: CN111800638B

Abstract

本申请实施例公开了一种解码方法及解码装置，该解码方法包括：获取第一数字信号，第一数字信号是通过旋转变压器转化得到的数字信号；对第一数字信号进行采样处理，得到第二数字信号；根据第二数字信号，采用目标迭代算法进行计算，得到目标数字角度。本申请实施例提供的一种解码方法及解码装置，可以解决解码方法的准确度较差的问题。

Description

一种解码方法及解码装置

技术领域

本申请实施例涉及电子控制技术领域，尤其涉及一种解码方法及解码装置。

背景技术

旋转变压器是一种精密角度传感器，具有抗震动性好，抗干扰能力强，性能稳定可靠，适应各种恶劣环境的特点。目前，在使用旋转变压器的过程中，可以将旋转变压器携带的模拟角度信号转换为数字角度信号，以使得电子设备可以对该数字角度信号进行处理及计算。

然而，由于现有的解码方法中，并不能实时跟踪系统，且集成度低、可靠性差，因此可能会导致解码的精确度受影响，如此导致解码方法的准确度较差。

发明内容

本申请实施例提供一种解码方法及解码装置，可以解决解码方法的准确度较差的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例采用如下技术方案：

本申请实施例的第一方面，提供一种解码方法，该解码方法包括：获取第一数字信号，第一数字信号是通过旋转变压器转化得到的数字信号；对第一数字信号进行采样处理，得到第二数字信号；根据第二数字信号，采用目标迭代算法进行计算，得到目标数字角度。

本申请实施例的第二方面，提供一种解码装置，该解码装置包括：解码装置包括：获取模块、采样模块和计算模块。其中，获取模块，用于获取第一数字信号，第一数字信号是通过旋转变压器转化得到的数字信号。采样模块，用于对第一数字信号进行采样处理，得到第二数字信号。计算模块，用于根据第二数字信号，采用目标迭代算法进行计算，得到目标数字角度。

在本申请实施例中，解码装置可以获取第一数字信号，第一数字信号是通过旋转变压器转化得到的数字信号；对第一数字信号进行采样处理，得到第二数字信号；根据第二数字信号，采用目标迭代算法进行计算，得到目标数字角度。本申请实施例中，解码装置可以采用峰值采样技术及相位校准方法可完成正、余弦信号数字解调，使用16位分辨率的ADC完成信号采样模数转换，经过改进的CORDIC算法进行16次迭代运算，可实现0°～360°高精度的16位分辨率角度输出。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种解码方法的结构示意图之一；

图2为本申请实施例提供的一种解码方法的结构示意图之二；

图3为本申请实施例提供的一种解码方法的结构示意图之三；

图4为本申请实施例提供的一种解码方法的结构示意图之四；

图5为本申请实施例提供的一种解码方法的结构示意图之五；

图6为本申请实施例提供的一种解码装置的结构示意图之一。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一耦合线和第二耦合线等是用于区别不同的媒体文件，而不是用于描述媒体文件的特定顺序。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个元件是指两个元件或两个以上元件。

本文中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，显示面板和/或背光，可以表示：单独存在显示面板，同时存在显示面板和背光，单独存在背光这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如输入/输出表示输入或者输出。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本申请实施例提供一种解码方法和解码装置，解码装置可以获取第一数字信号，第一数字信号是通过旋转变压器转化得到的数字信号；对第一数字信号进行采样处理，得到第二数字信号；根据第二数字信号，采用目标迭代算法进行计算，得到目标数字角度。本申请实施例中，解码装置可以采用峰值采样技术及相位校准方法可完成正、余弦信号数字解调，使用16位分辨率的ADC完成信号采样模数转换，经过改进的CORDIC算法进行16次迭代运算，可实现0°～360°高精度的16位分辨率角度输出。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的一种解码方法及解码装置进行详细地说明。

本申请实施例提供的一种解码方法及解码装置，图1示出了本申请实施例提供的一种解码方法的示意图。如图1所示，本申请实施例提供的解码方法可以包括下述的步骤101至步骤103。

步骤101、解码装置获取第一数字信号。

本申请实施例中，上述第一数字信号是通过旋转变压器转化得到的数字信号。

可选的，本申请实施例中，解码装置可以通过16位模数转化电路的同步采样，获取旋转变压器携带的角度信号的sin和cos信号，得到16位数字信号(即第一数字信号)。

步骤102、解码装置对第一数字信号进行采样处理，得到第二数字信号。

可选的，本申请实施例中，上述步骤102具体可以通过下述的步骤102a实现。

步骤102a、解码装置对第一数字信号通过ADC进行峰值过采样，以得到第二数字信号。

步骤103、解码装置根据第二数字信号，采用目标迭代算法进行计算，得到目标数字角度。

本申请实施例中，解码装置可以获取第一数字信号，第一数字信号是通过旋转变压器转化得到的数字信号；对第一数字信号进行采样处理，得到第二数字信号；根据第二数字信号，采用目标迭代算法进行计算，得到目标数字角度。本申请实施例中，解码装置可以采用峰值采样技术及相位校准方法可完成正、余弦信号数字解调，使用16位分辨率的ADC完成信号采样模数转换，经过改进的CORDIC算法进行16次迭代运算，可实现0°～360°高精度的16位分辨率角度输出。

可选的，本申请实施例中，结合图1，如图2所示，在上述步骤101之前，本申请实施例提供的解码方法还可以包括下述的步骤201和步骤202。

步骤201、解码装置通过DDS技术生成数字正弦信号，并通过DAC转化数字正弦信号，以得到模拟正弦信号。

步骤202、解码装置对模拟正弦信号进行隔离放大，并通过采样脉冲相位调整，以得到第一数字信号。

可选的，本申请实施例中，解码装置可以通过DDS用来产生幅度和频率可调的正弦信号E0sinΩt，做为旋转变压器的激励源。可满足各种型号的旋变应用要求，并将1中的正弦信号，经过驱动放大后送给旋转变压器的初级，再将旋转变压器次级输出信号E0sinΩ

E0sinΩ

进行隔离放大，最后通过采样脉冲相位调整，完成载波同步。

可选的，本申请实施例中，解码装置可以使用DDS技术产生频率和幅度可配置的数字正弦信号，作为旋转变压器的激励。其中DDS产生的正弦信号的幅度和频率，可通过SPI接口进行灵活的配置；然后，在数字正弦信号，通过片内的DAC转换为模拟正弦信号，经片外驱动放大电路后送给旋转变压器，下来，根据旋转变压器的实际参数可进行励磁信号频率及幅度的调整，达到最佳工作条件，最后，通过DDS相位调整基数控制输出的采样信号sample与旋转变压器输出的sin和cos信号相位同步，完成同步采样。

如图3所示，图3是驱动双通道旋转变压器的激励信号的产生，主要由相位累加器、相位调制器、正弦ROM查找表、DAC组成。相位累加器的输入又可称为频率字输入；相位调制器接收相位累加器的相位输出，在这里加上一个相位偏移值，用于采样信号的相位调整；正弦ROM查找表完成相位到幅度的转换；幅度控制器完成对输出励磁信号的幅度调整。ROM输出的波形经过D/A转换后，输出最终的频率幅度可调整的正弦模拟激励信号。

可选的，本申请实施例中，结合图1，如图4所示，上述步骤103具体可以通过下述的步骤103a至步骤103c实现。

步骤103a、解码装置根据第二数字信号，确定第二数字信号当前角度所在的目标象限。

步骤103b、解码装置在目标象限符合预设条件的情况下，根据目标象限，确定第一象限。

本申请实施例中，第一象限为与目标象限相对的象限。

步骤103c、解码装置根据第一象限，采用目标预设算法进行计算，以得到第一数字角度。

步骤103d、解码装置基于第一数字角度，确定目标数字角度。

可选的，本申请实施例中，上述步骤103d，具体可以通过下述的步骤103d1至步骤103d4实现。

步骤103d1、解码中根据第一数字角度，确定第一数字角度当前角度所在的第二象限。

步骤103d2、解码装置根据第二象限，确定第三象限。

本申请实施例中，第三象限为与第二象限相对的象限。

步骤103d3、解码装置根据第一数字角度和第三象限，确定目标数字角度。

本申请实施例中，上述目标数字角度为第一数字角度的角度值在第三象限的角度值对应的数字角度。

本申请实施例中，结合图5所示，原始的CORDIC算法的有效运算区间是(-90°，～90°)，无法完成0°～360°范围内的角度计算。本申请实施例中，其中数据需要先经过预处理电路进行符号判别，确定当前角度所在的象限。符号判别后，输入数据进行符号变换，变换为正数，对应到第一象限中来。从而满足CORDIC计算的条件。

运算后的结果再经过后处理电路完成象限还原，最终实现全角度范围的计算。为了得到最够高的运算精度，采用了16次迭代运算，可实现16位的角度分辨率，0.00137°的解算精度。

本申请实施例中，对原始的CORDIC算法进行优化，实现0°～360°角度解算，为提高解算精度，迭代次数为16次，实现16位的分辨率，0.00137°高精度解算结果。

本申请实施例中，解码装置可以采用峰值采样技术及相位校准方法可完成正、余弦信号数字解调，使用16位分辨率的ADC完成信号采样模数转换，经过改进的CORDIC算法进行16次迭代运算，可实现0°～360°高精度的16位分辨率角度输出。

图6示出了本申请实施例提供的解码装置。如图6所示，本身实施例提供的解码装置60，包括：获取模块61、采样模块62和计算模块63。

其中，获取模块61，用于获取第一数字信号，该第一数字信号是通过旋转变压器转化得到的数字信号。采样模块62，用于对第一数字信号进行采样处理，得到第二数字信号。计算模块63，用于根据第二数字信号，采用目标迭代算法进行计算，得到目标数字角度。

在一种可能的实现方式中，解码装置60还包括：转化模块和调整模块。其中，转化模块，用于通过DDS技术生成数字正弦信号，并通过DAC转化数字正弦信号，以得到模拟正弦信号。调整模块，用于对模拟正弦信号进行隔离放大，并通过采样脉冲相位调整，以得到第一数字信号。

在一种可能的实现方式中，上述采样模块62，还用于对第一数字信号通过ADC进行峰值过采样，以得到第二数字信号。

在一种可能的实现方式中，解码装置60还包括：确定模块。其中，确定模块，用于根据第二数字信号，确定第二数字信号当前角度所在的目标象限；并在目标象限符合预设条件的情况下，根据目标象限，确定第一象限，该第一象限为与目标象限相对的象限。计算模块63，还用于根据第一象限，采用目标预设算法进行计算，以得到第一数字角度。确定模块，还用于基于第一数字角度，确定目标数字角度。

在一种可能的实现方式中，上述确定模块，具体用于根据第一数字角度，确定第一数字角度当前角度所在的第二象限；根据第二象限，确定第三象限，第三象限为与第二象限相对的象限；根据第一数字角度和第三象限，确定目标数字角度，目标数字角度为第一数字角度的角度值在第三象限的角度值对应的数字角度。

本申请实施例提供的解码装置，解码装置可以采用峰值采样技术及相位校准方法可完成正、余弦信号数字解调，使用16位分辨率的ADC完成信号采样模数转换，经过改进的CORDIC算法进行16次迭代运算，可实现0°～360°高精度的16位分辨率角度输出。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种解码方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一数字信号，所述第一数字信号是通过旋转变压器转化得到的数字信号；

对所述第一数字信号进行采样处理，得到第二数字信号；

根据所述第二数字信号，采用目标迭代算法进行计算，得到目标数字角度。

2.根据权利要求1所述的解码方法，其特征在于，所述获取第一数字信号之前，所述方法还包括：

通过DDS技术生成数字正弦信号，并通过DAC转化所述数字正弦信号，以得到模拟正弦信号；

对所述模拟正弦信号进行隔离放大，并通过采样脉冲相位调整，以得到第一数字信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一数字信号进行采样处理，得到第二数字信号，包括：

对所述第一数字信号通过ADC进行峰值过采样，以得到所述第二数字信号。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二数字信号，采用目标迭代算法进行计算，得到目标数字角度，包括：

根据所述第二数字信号，确定所述第二数字信号当前角度所在的目标象限；

在所述目标象限符合预设条件的情况下，根据所述目标象限，确定第一象限，所述第一象限为与所述目标象限相对的象限；

根据所述第一象限，采用目标预设算法进行计算，以得到第一数字角度；

基于所述第一数字角度，确定所述目标数字角度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一数字角度，确定所述目标数字角度，包括：

根据所述第一数字角度，确定所述第一数字角度当前角度所在的第二象限；

根据所述第二象限，确定第三象限，所述第三象限为与所述第二象限相对的象限；

根据所述第一数字角度和所述第三象限，确定所述目标数字角度，所述目标数字角度为所述第一数字角度的角度值在所述第三象限的角度值对应的数字角度。

6.一种解码装置，其特征在于，所述解码装置包括：获取模块、采样模块和计算模块；

所述获取模块，用于获取第一数字信号，所述第一数字信号是通过旋转变压器转化得到的数字信号；

所述采样模块，用于对所述第一数字信号进行采样处理，得到第二数字信号；

所述计算模块，用于根据所述第二数字信号，采用目标迭代算法进行计算，得到目标数字角度。

7.根据权利要求6所述的解码装置，其特征在于，所述解码装置还包括：转化模块和调整模块；

所述转化模块，用于通过DDS技术生成数字正弦信号，并通过DAC转化所述数字正弦信号，以得到模拟正弦信号；

所述调整模块，用于对所述模拟正弦信号进行隔离放大，并通过采样脉冲相位调整，以得到第一数字信号。

8.根据权利要求6所述的解码装置，其特征在于，所述采样模块，还用于对所述第一数字信号通过ADC进行峰值过采样，以得到所述第二数字信号。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的解码装置，其特征在于，所述解码装置还包括：确定模块；

所述确定模块，用于根据所述第二数字信号，确定所述第二数字信号当前角度所在的目标象限；并在所述目标象限符合预设条件的情况下，根据所述目标象限，确定第一象限，所述第一象限为与所述目标象限相对的象限；

所述计算模块，还用于根据所述第一象限，采用目标预设算法进行计算，以得到第一数字角度；

所述确定模块，还用于基于所述第一数字角度，确定所述目标数字角度。

10.根据权利要求9所述的解码装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于根据所述第一数字角度，确定所述第一数字角度当前角度所在的第二象限；根据所述第二象限，确定第三象限，所述第三象限为与所述第二象限相对的象限；根据所述第一数字角度和所述第三象限，确定所述目标数字角度，所述目标数字角度为所述第一数字角度的角度值在所述第三象限的角度值对应的数字角度。