CN112798857B - 一种峰值功率多脉冲参数测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种峰值功率多脉冲参数测量方法，属于测量技术领域。本发明通过基于FPGA的回读技术和采样数据统计技术，一次测量可以同时完成屏内所有脉冲的上升时间、下降时间、脉冲宽度、脉冲周期、关闭时间等脉冲参数的测量，从而满足了用户对复杂脉冲调制信号多个脉冲的参数测量需求，同时由于是对满屏内采样数据的处理，脉冲参数的测量精度和准确度更高，并且不受屏内脉冲个数的影响。

Description

一种峰值功率多脉冲参数测量方法

技术领域

本发明属于测量技术领域，具体涉及一种峰值功率多脉冲参数测量方法。

背景技术

在进行峰值功率测量时，需要测量各种脉冲参数：上升时间、下降时间、脉冲周期、脉冲宽度、关闭时间，而要计算这些参数必须对脉冲数据进行各种处理，求取每一个沿在时间轴的索引值，从而计算出这些脉冲参数。

与本发明最接近的方案是采用纯软件的处理方法，对满屏(501个像素点)的迹线数据进行数据处理和运算，最后基于像素位置转换为沿的时间轴，从而计算出各个脉冲参数值。

由于满屏的像素点只有501个，只能基于这些点进行数据处理，导致测量出的脉冲参数的误差比较大，随着满屏脉冲个数数量增多，计算误差急剧增大，脉冲个数多到一定程度时，甚至无法完成脉冲参数的测量。同时，由于纯软件的处理方式，速度比较慢，如果处理的脉冲数量过多，会大大降低测量的速度，影响用户体验。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种峰值功率多脉冲参数测量方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种峰值功率多脉冲参数测量方法，采用FPGA，包括如下步骤：

步骤1：基于FPGA的回读技术确定满屏内各个沿的位置索引；具体包括如下步骤：

步骤1.1：根据FPGA锁定的触发位置和用户设置的包括水平刻度、水平起始、触发延时在内的参数，计算出FPGA需要从其内部的采样存储器RAM中回读的起始地址和长度，并发送给FPGA启动回读；

步骤1.2：FPGA每一个采样时钟都会从采样存储器RAM中读取一个采样数据，并将读到的采样数据依次送到FPGA内部的数字比较器；

步骤1.3：通过数字比较器和用户给定的触发电平，锁存每一个触发沿的位置索引；

步骤1.4：回读结束后对所有触发沿的位置索引进行后续处理；

步骤2：根据满屏的采样数据，采用采样数据统计算法确定脉冲的顶部幅值和底部幅值；具体包括如下步骤：

步骤2.1：将所有的采样数据按照大小顺序进行整理，以此统计每一个采样数据所占整个采样数据的频数；

步骤2.2：将数据频数最大的数据作为脉冲的幅值；

步骤3：通过底部和顶部幅值，计算满屏内所有脉冲的脉冲参数值；具体包括如下步骤：

步骤3.1：根据步骤1中给出的触发沿的位置索引，计算每一个触发沿任意电平点对应的ADC索引值；

步骤3.2：将这些索引值按照采样频率转换为时间值，计算出满屏内所有脉冲的脉冲参数值。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明提出了微波峰值功率测量中一种多脉冲参数测量方法，通过基于FPGA的回读技术和采样数据统计技术，一次测量可以同时完成屏内所有脉冲的上升时间、下降时间、脉冲宽度、脉冲周期、关闭时间等脉冲参数的测量，从而满足了用户对复杂脉冲调制信号多个脉冲的参数测量需求，同时由于是对满屏内采样数据的处理，脉冲参数的测量精度和准确度更高，并且不受屏内脉冲个数的影响。

附图说明

图1为FPGA回读过程示意图。

图2为多脉冲信号的采样数据统计示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

本发明的基本思路是：

(1)基于FPGA的回读技术确定满屏内各个沿的位置索引

根据FPGA锁定的触发位置和用户设置的水平刻度、水平起始、触发延时等参数，软件计算出FPGA需要从采样存储RAM中回读的起始地址(Start)和长度(Length)，并发送给FPGA启动回读，如图1所示，FPGA每一个采样时钟都会从RAM中读取一个采样数据，读到的数据依次送到数字比较器，通过数字比较器和用户给定的触发电平就可以锁存每一个触发沿的位置索引(Index)，回读结束后对所有触发沿的位置索引进行后续处理。

(2)根据满屏的采样数据，采用采样数据统计算法确定脉冲的顶部幅值和底部幅值，具体如下所述：

将所有的采样数据按照大小顺序进行整理，以此统计每一个采样数据所占整个采样数据的频数。最后，数据频数最大的作为脉冲的幅值。

如图2所示，利用采样数据统计技术确定的底部和顶部幅值。

通过底部和顶部幅值我们可以求得10％、50％、90％等任意电平点的ADC值，再根据第(1)步中给出的触发沿的位置索引，我们可以求得每一个触发沿10％、50％、90％等任意电平点对应的ADC索引值，将这些索引值按照采样频率转换为时间值，就可以计算出满屏内所有脉冲的脉冲参数值。

在保证了测量速度的前提下，一次测量可以完成满屏内所有脉冲的参数测量，不受屏内脉冲个数的影响，测量准确度更高。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种峰值功率多脉冲参数测量方法，其特征在于：采用FPGA，包括如下步骤：

步骤1：基于FPGA的回读技术确定满屏内各个沿的位置索引；具体包括如下步骤：

步骤1.1：根据FPGA锁定的触发位置和用户设置的包括水平刻度、水平起始、触发延时在内的参数，计算出FPGA需要从其内部的采样存储器RAM中回读的起始地址和长度，并发送给FPGA启动回读；

步骤1.2：FPGA每一个采样时钟都会从采样存储器RAM中读取一个采样数据，并将读到的采样数据依次送到FPGA内部的数字比较器；

步骤1.3：通过数字比较器和用户给定的触发电平，锁存每一个触发沿的位置索引；

步骤1.4：回读结束后对所有触发沿的位置索引进行后续处理；

步骤2：根据满屏的采样数据，采用采样数据统计算法确定脉冲的顶部幅值和底部幅值；具体包括如下步骤：

步骤2.1：将所有的采样数据按照大小顺序进行整理，以此统计每一个采样数据所占整个采样数据的频数；

步骤2.2：将数据频数最大的数据作为脉冲的幅值；

步骤3：通过底部和顶部幅值，计算满屏内所有脉冲的脉冲参数值；具体包括如下步骤：

步骤3.1：根据步骤1中给出的触发沿的位置索引，计算每一个触发沿任意电平点对应的ADC索引值；

步骤3.2：将这些索引值按照采样频率转换为时间值，计算出满屏内所有脉冲的脉冲参数值。

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