CN111983305A - 频率响应测试方法 - Google Patents

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CN111983305A
CN111983305A CN202010742140.1A CN202010742140A CN111983305A CN 111983305 A CN111983305 A CN 111983305A CN 202010742140 A CN202010742140 A CN 202010742140A CN 111983305 A CN111983305 A CN 111983305A
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frequency
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索世昌
冯红开
王悦
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Abstract

本申请实施例提供了一种频率响应测试方法，应用于信号测试系统的信号测量装置，所述信号测试系统包括所述信号测量装置和信号发生装置，所述信号测量装置连接所述信号发生装置，所述信号发生装置连接被测设备，所述被测设备连接所述信号测量装置；所述方法包括：所述信号测量装置获取参数配置信息，所述信号测量装置生成同步脉冲信号，根据所述同步脉冲信号确定后采样起始时刻，并向所述信号发生装置发送所述同步脉冲信号，所述信号测量装置接收所述被测设备针对所述激励信号的响应信号，根据所述响应信号输出所述被测设备的频率响应结果。如此可以在不用设计复杂的滤波器的情况下，实现低信噪比信号在信号测量装置上的稳定触发，便于测量参数。

Description

频率响应测试方法
技术领域
本申请涉及电子领域，具体涉及一种频率响应测试方法。
背景技术
示波器的主要功能是显示电信号的波形，在荧光屏中能观察电信号的变化，同时也能对电信号进行定性、定量的分析和测量，通常能用示波器测量电信号的幅度、相位、频率等参数。示波器在通信产品设计、教育教学、实验室、数字电路设计等领域都有非常广泛的应用，现在的示波器功能非常丰富。但由于被测信号的信噪比往往很低，且被测信号的带宽不确定，因此滤波器的设计存在很大的难度。
发明内容
本申请实施例提供看一种频率响应测试方法，以期实现低信噪比信号在信号测量装置上的稳定触发。
第一方面，本申请实施例提供一种频率响应测试方法，应用于信号测试系统的信号测量装置，所述信号测试系统包括所述信号测量装置和信号发生装置，所述信号测量装置连接所述信号发生装置，所述信号发生装置连接被测设备，所述被测设备连接所述信号测量装置；所述方法包括：
所述信号测量装置获取参数配置信息，所述参数配置信息包括用于生成满足预设波形特征的激励信号的第一参数配置信息；
所述信号测量装置生成同步脉冲信号，根据所述同步脉冲信号确定后采样起始时刻，并向所述信号发生装置发送所述同步脉冲信号，所述同步脉冲信号用于触发所述信号发生装置向所述被测设备发送所述激励信号，其中，第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述激励信号的输出起始时刻；
所述信号测量装置接收所述被测设备针对所述激励信号的响应信号，根据所述响应信号输出所述被测设备的频率响应结果。
第二方面，本申请实施例提供一种频率响应测试方法，应用于信号测试系统的信号发生装置，所述信号测试系统包括信号测量装置和所述信号发生装置，所述信号测量装置连接所述信号发生装置，所述信号发生装置连接被测设备，所述被测设备连接所述信号测量装置；所述方法包括：
所述信号发生装置获取第一参数配置信息，所述第一参数配置信息是所述信号测量装置获取到的参数配置信息中用于生成满足预设波形特征的激励信号的参数配置信息；
所述信号发生装置根据所述第一参数配置信息配置所述预设波形特征的激励信号；
所述信号发生装置接收来自所述信号测量装置的同步脉冲信号，向所述被测设备发送所述激励信号，其中，第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的由所述同步脉冲信号确定的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述激励信号的输出起始时刻，所述激励信号用于触发所述被测设备向所述信号测量装置发送响应信号，所述响应信号用于所述信号测量装置输出所述被测设备的频率响应结果。
可以看出，本申请实施例中，信号测量装置获取参数配置信息，信号测量装置生成同步脉冲信号，根据同步脉冲信号确定后采样起始时刻，并向信号发生装置发送同步脉冲信号，同步脉冲信号用于触发信号发生装置向被测设备发送激励信号，其中，第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，第一时刻是指后采样起始时刻，第二时刻是指激励信号的输出起始时刻；最后信号测量装置接收所述被测设备针对激励信号的响应信号，根据响应信号输出被测设备的频率响应结果。如此可以在不用设计复杂的滤波器的情况下，实现低信噪比信号在信号测量装置上的稳定触发，便于测量参数。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a是本申请实施例提供的一种频率响应测试系统的示意图；
图1b是本申请实施例提供的一种信号测试系统的电路模块图；
图2是本申请实施例提供的一种频率响应测试方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种频率响应测试方法的第一参数设置界面示意图；
图4是本申请实施例提供的一种频率响应测试方法的第二参数设置界面示意图；
图5是本申请实施例提供的一种频率响应测试方法的频率响应曲线图；
图6是本申请实施例提供的另一种频率响应测试方法的流程示意图。
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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
目前，由于被测信号信噪比很低，在进行参数测量时，需要示波器能够稳定触发，所以现有方案在使用示波器时，需要增加对采集到的信号进行滤波的步骤，由于使用硬件滤波成本高，且被测信号带宽不定，所以方案对滤波器成本、性能要求都很高。
针对上述问题，本申请实施例提供了一种频率响应测试方法，下面结合附图对本实施例进行详细介绍。
请参阅图1a，图1a是本申请实施例提供的一种频率响应测试系统的示意图。所述频率响应测试系统包括信号测试系统100，所述信号测试系统100包括信号测量装置110和信号发生装置120，信号测量装置110和信号发生装置120连接，用于信号测量装置110将生成的同步脉冲信号发送给信号发生装置120，信号发生装置120和被测设备130连接，用于向被测设备130发送激励信号，被测设备130还与信号测量装置110连接，用于信号测量装置110接收被测设备130的响应信号，并输出被测设备130的频率响应结果，其中，所述信号测量装置110和信号发生装置120可以是单独的设备，也可以集成在一起形成频率响应测试装置，具体在集成状态时，还可以是信号发生装置120集成在信号测量装置110的内部。所述信号测量装置110又可以称为示波器等，所述信号发生装置120又可以称为信号源等。
请参阅图1b，图1b是本申请实施例提供的一种信号测试系统的电路模块图。所述信号测试系统100包括信号测量装置110和信号发生装置120，其中所述信号测量装置110包括依次连接的信号调理单元115、同步脉冲生成单元111、触发单元A112、采集单元113和波形绘制单元114。所述信号发生装置120包括依次连接的触发单元B121和波形生成单元122，所述同步脉冲生成单元111和所述触发单元B121连接。
具体实现中，所述被测试设备130用于通过所述同步脉冲生成单元111生成的同步脉冲信号实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长(例如：0或小于激励信号的一个周期的任意时长)，所述第一时刻是指所述信号测量装置110的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置120的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻是指所述信号测量装置110在所述同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻。
所述信号测量装置110的后采样起始时刻对应所述采集单元113接收到所述触发单元A112发送的第一触发脉冲信号的时刻，所述第一触发脉冲信号通过所述同步脉冲信号促使所述触发单元A112生成。所述信号发生装置120的激励信号的输出起始时刻对应所述波形生成单元122接收所述触发单元B121发送的第二触发脉冲信号的时刻，所述第二触发脉冲信号通过所述同步脉冲信号促使所述触发单元B121生成。所述同步脉冲生成单元111与所述触发单元A112使用同一工作时钟，且所述同步脉冲生成单元111通过数字计数器或者通过上位机(软件)命令实现。
所述同步脉冲生成单元111支持同步脉冲延时控制功能，所述同步脉冲延时控制功能实现所述第一预设时长可调节，所述同步脉冲延时控制功能是指将所述同步脉冲信号延时第二预设时长后向所述触发单元A112发送，实现所述后采样时刻可调节，从而实现调节所述第一预设时长；和/或，将所述同步脉冲信号延时第三预设时长(例如：1ns)后向所述触发单元B121发送，实现所述激励信号的输出起始时刻可调节，从而实现调节所述第一预设时长。
所述信号调理单元115用于调节所述同步脉冲信号的幅度在预设范围内，同时保证跳变沿的上升时间或下降时间在第二预设时长(例如：1ns)内，所述信号调理单元115提供对外接口A以实现与其他设备的连接，并向所述其他设备发送调节后的同步脉冲信号，所述其他设备包括信号测量装置或者信号发生装置。
所述同步脉冲生成单元111与所述触发单元B121之间通过以下任意一种方式实现连接：若所述信号测量装置110和所述信号发生装置120在一片专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA当中集成，则新增一根内部信号线；若所述信号测量装置110和所述信号发生装置120各自集成，且在同一块印刷电路板PCB板上，则在所述PCB板上新增一根板上信号线；若所述信号测量装置110和所述信号发生装置120在两块PCB板上各自集成，则在所述两块PCB板之间新增一根信号线缆。
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种频率响应测试方法的流程示意图。如图所示，本频率响应测试方法是从信号测试系统的信号测量装置角度进行描述，所述信号测试系统包括所述信号测量装置和信号发生装置，所述信号测量装置连接所述信号发生装置，所述信号发生装置连接被测设备，所述被测设备连接所述信号测量装置，所述方法具体包括如下步骤。
S201，所述信号测量装置获取参数配置信息，所述参数配置信息包括用于生成满足预设波形特征的激励信号的第一参数配置信息。
其中，所述参数配置信息可以由用户根据需求输入，所述参数配置方法包括：接收用户设置的参数；转化所述用户输入的参数为信号测量装置能够识别的数值，将所述数值发送给信号测量装置中的执行单元进行参数执行。用户可以对起始频率、终止频率、十倍频点数、不同频段的幅值等内容进行自由设置。
具体实现中，信号测量装置将第一参数配置信息发给信号发生装置，信号发生装置根据第一参数配置信息配置本端的输出信号波形特征为预设波形特征，预设波形特征可以是正弦波等。
S202，所述信号测量装置生成同步脉冲信号，根据所述同步脉冲信号确定后采样起始时刻，并向所述信号发生装置发送所述同步脉冲信号，所述同步脉冲信号用于触发所述信号发生装置向所述被测设备发送所述激励信号，其中，第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述激励信号的输出起始时刻。
其中，所述信号测量装置可以设置同步脉冲产生的间隔周期，信号测量装置还可以包括同步脉冲生成单元，同步脉冲生成单元将会根据设置的时间参数等间隔输出同步脉冲信号，生成同步脉冲信号后，同步脉冲生成单元会将所述同步脉冲信号发送给信号测量装置和信号发生装置，当信号测量装置接收到该同步脉冲信号后，信号测量装置就会在所述同步脉冲信号的作用下，确定后采样的起始时刻，有效信号从后采样的起始时刻开始算起，后采样区间的起始时刻就是第一时刻。
同时，由于所述同步脉冲信号被发送给了信号发生装置，所述信号发生装置在接收到所述同步脉冲信号后，会输出满足预设波形特征的激励信号，并可以将生成的激励信号发送给被测设备，促使被测设备输出响应信号并被信号测量装置对应通道采样，由于信号测量装置的后采样起始时刻与信号发生装置波形输出时刻相对时间差是固定的，因此还可以保证采样结果的准确度。
S203，所述信号测量装置接收所述被测设备针对所述激励信号的响应信号，根据所述响应信号输出所述被测设备的频率响应结果。
可见，本申请实施例中，信号测量装置获取参数配置信息，信号测量装置生成同步脉冲信号，根据同步脉冲信号确定后采样起始时刻，并向信号发生装置发送同步脉冲信号，同步脉冲信号用于触发信号发生装置向被测设备发送激励信号，其中，第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，第一时刻是指后采样起始时刻，第二时刻是指激励信号的输出起始时刻；最后信号测量装置接收所述被测设备针对激励信号的响应信号，根据响应信号输出被测设备的频率响应结果。如此可以在不用设计复杂的滤波器的情况下，实现低信噪比信号在信号测量装置上的稳定触发，便于测量参数。
在一个可能的实例中，所述信号测量装置根据所述响应信号输出所述被测设备的频率响应结果，包括：所述信号测量装置对所述响应信号进行傅里叶变换，计算所述响应信号的幅度和相位；所述信号测量装置根据所述响应信号的幅度和相位输出所述被测设备的频率响应结果。
其中，由于响应信号是被测设备在激励信号下产生的，而激励信号为信号发生装置在同步脉冲信号触发下向被测设备发送的信号，例如连续方波信号等。因此，响应信号不是单个信号，是信号发生装置预设波形中的连续信号。所述频率响应结果可以是输出的幅频特性曲线或相频特性曲线。
可见，本申请实例中，利用傅里叶变换对响应信息进行计算，并最终输出频率响应结果，这样的计算方法可以得到响应信号中的频率的高分辨率，得到更准确的频率响应结果。
在一个可能的实例中，所述信号测量装置根据所述响应信号输出所述被测设备的频率响应结果，包括：所述信号测量装置计算所述响应信号的正交分量和同相分量；所述信号测量装置根据所述正交分量和所述同相分量计算所述响应信号的幅度和相位；所述信号测量装置根据所述响应信号的幅度和相位输出所述被测设备的频率响应结果。
其中，当被测信号的数学模型是一个正弦函数时，可以通过混频的方案，得到被测信号的正交分量和同相分量。所述混频是指将两个不同频率的电信号进行混合，通过选频回路得到第三个频率的信号。当然，还可以通过其他方法获得正交分量和同相分量。
可见，本实例中，根据正交分量和同相分量计算响应信号的幅度和相位，以此来得到被测设备的频率响应结果，可以降低计算复杂度，提高测量速度。
在一个可能的实例中，所述信号测量装置根据所述响应信号的幅度和相位输出所述被测设备的频率响应结果，包括：所述信号测量装置根据所述响应信号的幅度和相位计算增益和相位差；所述信号测量装置根据所述增益和相位差输出所述被测设备的频率响应结果。
其中，由于信号测量装置中包含有多个通道，因此可以根据通过傅里叶变换获得的幅度和相位计算出增益和相位差，也可以根据正交分量和同相分量计算出任意两个通道的幅度和相位，从而计算出增益和相位差，最后可以根据所述增益和相位差计算得到频率响应结果，所述频率响应结果可以是根据获得的所述增益和相位差，以及随着频率变化产生的多组输入最终绘制成的幅频特性曲线和/或相频特性曲线。
可见，本实例中，根据增益和相位差输出被测设备的频率响应结果，可以快速的产生直观的幅频特性曲线和相频特性曲线，方便用户查看被测设备的频率响应结果。
在一个可能的实例中，通过如下公式计算所述增益和所述相位差：
增益＝20*log(CH2Amp/CH1Amp)；
相位差＝CH2Phase-CH1Phase；
其中，CH1Amp为所述响应信号的第一通道的幅度，CH2Amp为所述响应信号的第二通道的幅度，CH1Phase为所述响应信号的第一通道的相位，CH2Phase为所述响应信号的第二通道的相位。
其中，所述响应信号可以通过信号测量装置的不同通道获取，因此在计算幅度和相位时需要分别计算不同通道的响应信号的幅度和相位，最终再根据任意两个通道的幅度和相位值计算出增益和相位差。
可见，本实例中，根据增益和相位差输出被测设备的频率响应结果，可以快速的产生直观的幅频特性曲线和相频特性曲线，方便用户查看被测设备的频率响应结果。
在一个可能的实例中，所述第一参数配置信息包括以下至少一种配置：起始频率、终止频率、十倍频或者点数、最大幅值、不同频率段的幅值。
其中，用户可以根据需求在输入界面上输入相应参数，根据需求对被测设备进行频率响应测试。例如，如图3所示，图3是本申请实施例提供的一种频率响应测试方法的第一参数设置界面示意图，图中有一个可以进行参数设置的界面，该界面上有包括起始频率、终止频率、点数或十倍频以及输出幅值的设置选项，用户可以根据需求在相应选项里设置任意数值。如图中的参数设置为起始频率10Hz，终止频率100Hz，点数为10，任意频率下的输出幅值均为200mV。
可见，本实例中，用户可以根据需求自主设置第一参数配置信息，可以适应用户需求，使得用户对被测设备的频率响应结果能有更加全面的了解。
在一个可能的实例中，所述参数配置信息还包括用于扫频模式配置的第二参数配置信息。
其中，如图4所示，图4是本申请实施例提供的一种频率响应测试方法的第二参数设置界面示意图，图中显示的参数设置界面上可以对扫频类型进行设置，该参数设置界面还可以包括对幅/频的设置，对输入源、输出源和阻抗的设置等。例如图4中的参数设置为扫频类型设置为对数，输入源选择CH1，输出源选择CH2，其中CH1和CH2分别表示不同的数据传输通道，然后阻抗也可以选择为高阻。在扫频模式下的第二参数配置信息可以包括用户设置的扫频频率点，以及扫频频率的最大值和最小值。
可见，本实例中，参数配置信息可用于扫频模式，可以适应用户需求，使得用户对被测设备的频率响应结果能有更加全面的了解。
在一个可能的实例中，所述信号测量装置接收所述被测设备针对所述激励信号的响应信号，根据所述响应信号输出所述被测设备的频率响应结果之后，所述方法还包括：所述信号测量装置根据所述频率响应结果输出所述被测设备的增益裕度GM和相位裕度PM。
其中，相位裕度可以看作是系统进入不稳定状态之前可以增加的相位变化，相位裕度越大，系统越稳定，增益裕度是以相位裕度为-180度时的增益为准进行计算，增益裕度和相位裕度分别表示控制系统保持稳定条件下所能承受的最大增益扰动和最大相位扰动,以克服控制回路中存在的干扰和对象不确定性。如图5所示，图5是本申请实施例提供的一种频率响应测试方法的频率响应曲线图，信号测量装置根据计算出的增益和相位差绘制出了幅频特性曲线和相频特性曲线，图中显示的是激励信号从100Hz变化到10KHz时，测试到的开关电源的幅频特性曲线和相频特性曲线，其中当激励信号的频率在100Hz时，增益值为12.59dB，相位差为102.60°，并根据这两条特性曲线计算出了相位裕度PM和增益裕度GM，图中所示的相位裕度为87.09°，此时的频率是1KHz，而增益裕度为14.95dB，此时的频率为3.981KHz，因此可以根据PM和GM可以分析出开关电路的环路稳定性。
可见，本实例中，信号测量装置还可以输出被测设备的增益裕度GM和相位裕度PM，这样使得用户能够直观、有效的衡量被测设备的稳定性和鲁棒性。
在一个可能的实例中，所述信号测量装置获取参数配置信息之后，所述信号测量装置生成同步脉冲信号之前，所述方法还包括：所述信号测量装置向所述信号发生装置发送所述第一参数配置信息，所述第一参数配置信息用于所述信号发生装置配置所述预设波形特征的激励信号。
其中，所述第一参数配置信息中包括有对激励信号的波形特征进行限定的配置信息。
可见，本实例中，信号测量装置在生成同步脉冲信号之前，先向信号发生装置发送第一参数配置信息，使得信号发生装置先生成符合预设波形的激励信号，待信号发生装置接收到信号测量装置发送的同步脉冲信号后，可以立即向被测设备发送激励信号，提高对被测设备的测量速度。
在一个可能的实例中，所述频率响应结果通过频率响应曲线表征。
其中，所述频率响应曲线包括幅频特性曲线和/或相频特性曲线。
可见，本实例中，通过频率响应曲线表征频率响应结果，可以使用户直观快速的了解被测设备的频率响应结果。
与上述图1a-图5实施例一致的，请参阅图6，图6是本申请实施例提供的另一种频率响应测试方法的流程示意图。本频率响应测试方法是从信号测试系统的信号发生装置角度进行描述，所述信号测试系统包括信号测量装置和所述信号发生装置，所述信号测量装置连接所述信号发生装置，所述信号发生装置连接被测设备，所述被测设备连接所述信号测量装置，所述方法具体包括如下步骤。
S601，所述信号发生器获取第一参数配置信息，所述第一参数配置信息是所述信号测量装置获取到的参数配置信息中用于生成满足预设波形特征的激励信号的参数配置信息。
S602，所述信号发生装置根据所述第一参数配置信息配置所述预设波形特征的激励信号。
S603，所述信号发生装置接收来自所述信号测量装置的同步脉冲信号，向所述被测设备发送所述激励信号，其中，第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的由所述同步脉冲信号确定的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述激励信号的输出起始时刻，所述激励信号用于触发所述被测设备向所述信号测量装置发送响应信号，所述响应信号用于所述信号测量装置输出所述被测设备的频率响应结果。
其中，所述参数配置信息可以由用户根据需求输入，所述参数配置方法包括：接收用户设置的参数；转化所述用户输入的参数为信号测量装置能够识别的数值，将所述数值发送给信号测量装置中的执行单元进行参数执行。信号测量装置中的同步脉冲生成单元会将所述同步脉冲信号发送给信号测量装置和信号发生装置，当信号测量装置接收到该同步脉冲信号后，信号测量装置就会在所述同步脉冲信号的作用下，确定后采样的起始时刻，有效信号从后采样的起始时刻开始算起，后采样区间的起始时刻就是第一时刻。同时，由于所述同步脉冲信号被发送给了信号发生装置，所述信号发生装置在接收到所述同步脉冲信号后，也会输出特定波形的激励信号，并可以将生成的激励信号发送给被测设备，促使被测设备输出响应被信号测量装置采样。且本申请提供的方案不仅可以用在进行电源的环路分析上，还在测量滤波器特性、运放特性等涉及到频率响应的参数的场景里，都能适用。
可见，本实例中，所述信号发生装置获取第一参数配置信息，且所述信号发生装置根据所述第一参数配置信息配置所述预设波形特征的激励信号，所述信号发生装置接收来自所述信号测量装置的同步脉冲信号，向所述被测设备发送所述激励信号。如此可以在不用设计复杂的滤波器的情况下，实现低信噪比信号在信号测量装置上的稳定触发，便于测量参数。
在一个可能的实例中，所述幅频特性曲线和所述相频特性曲线是所述信号测量装置执行如下操作而得到的：针对所述响应信号进行傅里叶变换，计算所述响应信号的幅度和相位；以及根据所述响应信号的幅度和相位输出所述被测设备的频率响应结果。
其中，由于响应信号是被测设备在激励信号下产生的，而激励信号为信号发生装置在同步脉冲信号触发下向被测设备发送的信号，例如连续方波信号等。因此，响应信号不是单个信号，是信号发生装置预设波形中的连续信号。所述频率响应结果可以是输出的幅频特性曲线或相频特性曲线。
可见，本申请实例中，利用傅里叶变换对响应信息进行计算，并最终输出频率响应结果，这样的计算方法可以得到响应信号中的频率的高分辨率，得到更准确的频率响应结果。
在一个可能的实例中，所述幅频特性曲线和所述相频特性曲线是所述信号测量装置执行如下操作而得到的：计算所述响应信号的正交分量和同相分量；以及根据所述正交分量和所述同相分量计算所述响应信号的幅度和相位；以及根据所述响应信号的幅度和相位输出所述被测设备的频率响应结果。
其中，当被测信号的数学模型是一个正弦函数时，可以通过混频的方案，得到被测信号的正交分量和同相分量。所述混频是指将两个不同频率的电信号进行混合，通过选频回路得到第三个频率的信号。当然，还可以通过其他方法获得正交分量和同相分量。
可见，本实例中，根据正交分量和同相分量计算响应信号的幅度和相位，以此来得到被测设备的频率响应结果，可以降低计算复杂度，提高测量速度。
在一个可能的实例中，所述响应信号的幅度和相位用于计算增益和相位差；所述增益和所述相位差用于确定所述频率响应结果。
其中，由于信号测量装置中包含有多个通道，因此可以根据通过傅里叶变换获得的幅度和相位计算出增益和相位差，也可以根据正交分量和同相分量计算出任意两个通道的幅度和相位，从而计算出增益和相位差，最后可以根据所述增益和相位差计得到频率响应结果，所述频率响应结果可以是根据获得的所述增益和相位差，以及随着频率变化产生的多组输入最终绘制成的幅频特性曲线和/或相频特性曲线。
可见，本实例中，根据增益和相位差输出被测设备的频率响应结果，可以快速的生产直观的幅频特性曲线和相频特性曲线，方便用户查看被测设备的频率响应结果。
在一个可能的实例中，通过如下公式计算所述增益和所述相位差：
增益＝20*log(CH2Amp/CH1Amp)；
相位差＝CH2Phase-CH1Phase；
其中，CH1Amp为所述响应信号的第一通道的幅度，CH2Amp为所述响应信号的第二通道的幅度，CH1Phase为所述响应信号的第一通道的相位，CH2Phase为所述响应信号的第二通道的相位。
其中，所述响应信号可以通过信号测量装置的不同通道获取，因此在计算幅度和相位时需要分别计算不同通道的响应信号的幅度和相位，最终再根据任意两个通道的幅度和相位值计算出增益金额相位差。
可见，本实例中，根据增益和相位差输出被测设备的频率响应结果，可以快速的生产直观的幅频特性曲线和相频特性曲线，方便用户查看被测设备的频率响应结果。
在一个可能的实例中，所述第一配置信息包括以下至少一种配置：起始频率、终止频率、十倍频或者点数、最大幅值、不同频率段的幅值。
其中，用户可以根据需求在输入界面上输入相应参数，根据需求对被测设备进行频率响应测试。所述参数配置信息还可以包括用于扫频模式配置的第二参数配置信息，在扫频模式下的第二参数配置信息可以包括用户设置的扫频频率点，以及扫频频率的最大值和最小值。
可见，本实例中，用户可以根据需求自主设置第一配置信息，可以适应用户需求，使得用户对被测设备的频率响应结果能有更加全面的了解。
在一个可能的实例中，所述频率响应结果用于计算所述被测设备的增益裕度GM和相位裕度PM。
其中，相位裕度可以看作是系统进入不稳定状态之前可以增加的相位变化，相位裕度越大，系统越稳定，增益裕度是以相位裕度为-180度时的增益为准进行计算，增益裕度和相位裕度分别表示控制系统保持稳定条件下所能承受的最大增益扰动和最大相位扰动,以克服控制回路中存在的干扰和对象不确定性。
可见，本实例中，信号测量装置还可以输出被测设备的增益裕度GM和相位裕度PM，这样使得用户能够直观、有效的衡量被测设备的稳定性和鲁棒性。
在一个可能的实例中，所述频率响应结果通过频率响应曲线表征。
其中，所述频率响应曲线包括幅频特性曲线和/或相频特性曲线。
可见，本实例中，通过频率响应曲线表征频率响应结果，可以使用户直观快速的了解被测设备的频率响应结果。
以上对本申请实施例所提供的测试设备及信号测量装置、信号发生装置、同步控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims (15)

1.一种频率响应测试方法，其特征在于，应用于信号测试系统的信号测量装置，所述信号测试系统包括所述信号测量装置和信号发生装置，所述信号测量装置连接所述信号发生装置，所述信号发生装置连接被测设备，所述被测设备连接所述信号测量装置；所述方法包括：
所述信号测量装置获取参数配置信息，所述参数配置信息包括用于生成满足预设波形特征的激励信号的第一参数配置信息；
所述信号测量装置生成同步脉冲信号，根据所述同步脉冲信号确定后采样起始时刻，并向所述信号发生装置发送所述同步脉冲信号，所述同步脉冲信号用于触发所述信号发生装置向所述被测设备发送所述激励信号，其中，第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述激励信号的输出起始时刻；
所述信号测量装置接收所述被测设备针对所述激励信号的响应信号，根据所述响应信号输出所述被测设备的频率响应结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号测量装置根据所述响应信号输出所述被测设备的频率响应结果，包括：
所述信号测量装置对所述响应信号进行傅里叶变换，计算所述响应信号的幅度和相位；
所述信号测量装置根据所述响应信号的幅度和相位输出所述被测设备的频率响应结果。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号测量装置根据所述响应信号输出所述被测设备的频率响应结果，包括：
所述信号测量装置计算所述响应信号的正交分量和同相分量；
所述信号测量装置根据所述正交分量和所述同相分量计算所述响应信号的幅度和相位；
所述信号测量装置根据所述响应信号的幅度和相位输出所述被测设备的频率响应结果。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述信号测量装置根据所述响应信号的幅度和相位输出所述被测设备的频率响应结果，包括：
所述信号测量装置根据所述响应信号的幅度和相位计算增益和相位差；
所述信号测量装置根据所述增益和相位差输出所述被测设备的频率响应结果。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述信号测量装置接收所述被测设备针对所述激励信号的响应信号，根据所述响应信号输出所述被测设备的频率响应结果之后，所述方法还包括：
所述信号测量装置根据所述频率响应结果输出所述被测设备的增益裕度GM和相位裕度PM。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述信号测量装置获取参数配置信息之后，所述信号测量装置生成同步脉冲信号之前，所述方法还包括：
所述信号测量装置向所述信号发生装置发送所述第一参数配置信息，所述第一参数配置信息用于所述信号发生装置配置所述预设波形特征的激励信号。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述信号发生装置集成在所述信号测量装置的内部。
8.一种频率响应测试方法，其特征在于，应用于信号测试系统的信号发生装置，所述信号测试系统包括信号测量装置和所述信号发生装置，所述信号测量装置连接所述信号发生装置，所述信号发生装置连接被测设备，所述被测设备连接所述信号测量装置；所述方法包括：
所述信号发生装置获取第一参数配置信息，所述第一参数配置信息是所述信号测量装置获取到的参数配置信息中用于生成满足预设波形特征的激励信号的参数配置信息；
所述信号发生装置根据所述第一参数配置信息配置所述预设波形特征的激励信号；
所述信号发生装置接收来自所述信号测量装置的同步脉冲信号，向所述被测设备发送所述激励信号，其中，第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的由所述同步脉冲信号确定的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述激励信号的输出起始时刻，所述激励信号用于触发所述被测设备向所述信号测量装置发送响应信号，所述响应信号用于所述信号测量装置输出所述被测设备的频率响应结果。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述幅频特性曲线和所述相频特性曲线是所述信号测量装置执行如下操作而得到的：针对所述响应信号进行傅里叶变换，计算所述响应信号的幅度和相位；以及根据所述响应信号的幅度和相位输出所述被测设备的频率响应结果。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述幅频特性曲线和所述相频特性曲线是所述信号测量装置执行如下操作而得到的：计算所述响应信号的正交分量和同相分量；以及根据所述正交分量和所述同相分量计算所述响应信号的幅度和相位；以及根据所述响应信号的幅度和相位输出所述被测设备的频率响应结果。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述响应信号的幅度和相位用于计算增益和相位差；所述增益和所述相位差用于确定所述频率响应结果。
12.根据权利要求4或11所述的方法，其特征在于，通过如下公式计算所述增益和所述相位差：
增益＝20*log(CH2Amp/CH1Amp)；
相位差＝CH2Phase-CH1Phase；
其中，CH1Amp为所述响应信号的第一通道的幅度，CH2Amp为所述响应信号的第二通道的幅度，CH1Phase为所述响应信号的第一通道的相位，CH2Phase为所述响应信号的第二通道的相位。
13.根据权利要求1-4或者8-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一配置信息包括以下至少一种配置：
起始频率、终止频率、十倍频或者点数、最大幅值、不同频率段的幅值。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述参数配置信息还包括用于扫频模式配置的第二参数配置信息。
15.根据权利要求1-7或者8-14任一项所述的方法，其特征在于，所述频率响应结果通过频率响应曲线表征。
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