CN113237501A - 一种高精度的多通道信号校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高精度的多通道信号校准方法及装置，适用于对信号采样装置中的成对信号的处理时序进行校准，信号采样装置包括多路信号采样通道以及多路信号处理单元，信号采样通道的数量大于信号处理单元的数量；包括：提供至少一对符合预设条件的校准信号；对至少一对校准信号采样至少一个周期后分别得到每个校准信号的采样结果；将采样结果在采样周期的时间轴上进行偏移，得到采样结果之间的最佳的时间偏移值，以作为信号采样装置的时间轴校准值。其技术方案的有益效果在于，将传感器、滤波放大电路、多路选择开关、ADC轮流采样的时间延时，综合在一起进行校准，以使得信号在时间轴对齐，消除一项重要的原理误差，从而实现高精度测量的方法。

Description

一种高精度的多通道信号校准方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种高精度的多通道信号校准方法及装置。

背景技术

随着数字信号处理技术的发展，在对物理量进行测量的产品中，信号输入回路多采用如图1所示的结构，物理信号经过传感器、滤波放大电路、数字/模拟转换器(ADC)后，在DSP或者MCU中进行复杂的数字信号处理。传感器将物理信号转变为电信号1(电压或电流)，滤波放大电路将此电信号1转换为适合ADC输入范围的电信号2，ADC将电信号2转换为数字信号后，经DSP或MCU计算后，得到物理量的测量数值或者特征信号等。常见的测量产品的示意图，物理信号，经过传感器、滤波放大电路、多路选择开关之后，才会连接至ADC的输入端，ADC按照顺序依次转换后，得到数字信号D1～D8。如图2所示，在这些物理量测量产品中，时常需要对多通道的物理信号进行采样，然而基于成本的考虑，选用了单核ADC的MCU、或者只配备了一个专用的ADC芯片，这样多路信号需要按照顺序选通、轮询采样。例如S1、S2是需要成对处理的两路信号，需要在相同的时间点采样，而为了减小两个通道因为轮询采样造成的时间延迟，一种方法是在设计PCB时，安排两路信号在物理上相邻，依次进行模拟/数字转换。然而在设计PCB时，由于结构限制，或是为了信号质量和走线方便，会遇到这一对信号不能相邻的情况，从而造成了比较大的时间延迟。当后续需要计算这一对信号的差值、乘积时，如果忽略了这一对信号在时间轴上的误差，会从原理上导致较大的计算误差。

发明内容

针对现有技术中为了解决模拟/数字转换器(ADC)的数量小于信号的通道数时，因为各路信号需要轮流进行模拟/数字转换，需要成对处理的信号，因为信号通路和模拟/数字转换的时间延时，造成数字信号无法在时间轴对准存在的上述问题，现提供一种旨在提出一种将传感器、滤波放大电路、多路选择开关、ADC轮询采样的时间延时，综合在一起进行校准，以使得信号在时间轴对齐，消除一项重要的原理误差，从而实现高精度测量的方法及装置。

具体技术方案如下：

一种高精度的多通道信号校准方法，适用于对信号采样装置中的成对信号的处理时序进行校准，所述信号采样装置包括多路信号采样通道以及多路信号处理单元，所述信号采样通道的数量大于所述信号处理单元的数量；其中，包括以下步骤：

步骤S1、提供至少一对符合预设条件的校准信号；

步骤S2、对至少一对所述校准信号采样至少一个周期后分别得到每个所述校准信号的采样结果；

步骤S3、将所述采样结果在采样周期的时间轴上进行偏移，得到所述采样结果之间的最佳的时间偏移值，以作为所述信号采样装置的时间轴校准值。

优选的，所述步骤S1中，所述预设条件为：一对所述校准信号中的所有所述校准信号均一致；以及

每个所述校准信号的频率均位于所述信号采样装置所在的产品的工作频带范围内，且所述校准信号的采样长度大于至少一个所述采样周期。

优选的，所述校准信号为正弦波信号。

优选的，所述步骤S1中，一对所述校准信号中的所有所述校准信号的信号类型一致；

则所述步骤S2具体包括：

以一对所述校准信号中的一个所述校准信号的采样结果为基础结果，在时间轴上移动另一个所述校准信号的所述采样结果，并将所述采样结果的平方和最大时的时间偏移值作为所述时间轴校准值。

优选的，采用下述公式计算得到所述采样结果的平方和：

其中，S(1,i)表示一对所述校准信号中的其中一个所述校准信号的对应的所述采样结果；

S(2,i)表示其中另一个所述校准信号的对应的所述采样结果；

i表示所述校准信号所对应的所述信号采样序号；

M表示所述采样结果的平方和。

优选的，所述信号类型一致的一对所述校准信号的产生方式包括：

通过单一信号源经过信号分配器后产生一对所述校准信号；或者

采用两个不同的信号源，由同步信号连接而产生一对所述校准信号；或者

通过单一信号源同时产生一对所述校准信号。

优选的，所述步骤S1中，一对所述校准信号中的所有所述校准信号的信号类型不一致；

则所述步骤S2具体包括：

步骤S21，分别获取至少一个采样周期的一对所述校准信号的所述采样结果；

步骤S22，对所述采样结果分别进行归一化处理；

步骤S23，分别处理得到在一个所述采样周期内，所述采样结果经过归一化处理后形成的最大值所对应的采样点的序列号；

步骤S24，处理得到一对所述校准信号所对应的所述序列号之间的差值，以作为初始时间偏移值；

步骤S25，以其中一个所述校准信号的所述采样结果为基础结果，在时间轴上根据所述初始时间偏移值将另一个所述校准信号的所述采样结果进行平移；

步骤S26，根据校准所需的精度，对所述步骤S25中输出的一对所述校准信号的所有所述采样结果分别进行插值以及归一化处理，得到每个所述采样结果所对应的乘积累加值；

步骤S27，根据所述乘积累加值和所述初始时间偏移值处理得到所述时间轴校准值。

优选的，所述信号类型不一致的一对所述校准信号的产生方式包括：

断开所述信号采样装置中的传感器与滤波放大电路之间的连接，并在滤波放大电路的前端输入与所述信号采样回路所采样的实际信号源一致的信号源。

还包括一种信号采样装置，其中，采用上述的多通道信号校准方法对采样时间轴进行校准，并包括：

多个信号采样通道，每个所述信号采样通道分别包括依次连接的传感器电路以及滤波放大电路，所述滤波放大电路的输出端连接一多路选择开关的输入端；

多个信号处理单元，每个所述信号处理单元均通过一模数转换单元连接至所述多路选择开关的选择端；

所述信号处理单元的数量少于所述信号采样通道的数量，使得所述信号采样装置采用轮询采样的方式对实际信号源进行采样。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：将传感器、滤波放大电路、多路选择开关、ADC轮询采样的时间延时，综合在一起进行校准，以使得信号在时间轴对齐，消除一项重要的原理误差，从而实现高精度测量的方法。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明背景技术部分关于信号输入回路的结构示意图；

图2为本发明背景技术部分关于多通道的信号输入回路的结构示意图；

图3-4为本发明中关于多通道的ADC采集值与时间的线条图；

图5为本发明中一种高精度的多通道信号校准方法的实施例的流程示意图；

图6为本发明中一种高精度的多通道信号校准方法的实施例中，关于多通道的信号输入回路的结构示意图；

图7为本发明中一种高精度的多通道信号校准方法的实施例中，关于校准信号生成的实施例一；

图8为本发明中一种高精度的多通道信号校准方法的实施例中，关于校准信号生成的实施例二；

图9为本发明中一种高精度的多通道信号校准方法的实施例中，关于校准信号生成的实施例三；

图10为本发明中一种高精度的多通道信号校准方法的实施例中，关于无法获得与实际待测物理量一致的信号源时，获得信号源的结构示意图；

图11为本发明中一种高精度的多通道信号校准方法的实施例中，关于超前信号，真实信号以及延迟信号的示意图；

图12-13为本发明中一种高精度的多通道信号校准方法的实施例中，关于线性插值的方法的示意图；

图14为本发明中一种高精度的多通道信号校准方法的实施例中，关于另一多通道的信号输入回路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明包括一种高精度的多通道信号校准方法。

一种高精度的多通道信号校准方法的实施例，适用于对信号采样装置中的成对信号的处理时序进行校准，所述信号采样装置包括多路信号采样通道以及多路信号处理单元，所述信号采样通道的数量大于所述信号处理单元的数量；其中，如图5所示，包括以下步骤：

一种高精度的多通道信号校准方法，包括以下步骤：

步骤S1、提供至少一对符合预设条件的校准信号；

步骤S2、对至少一对所述校准信号采样至少一个周期后分别得到每个所述校准信号的采样结果；

步骤S3、将所述采样结果在采样周期的时间轴上进行偏移，得到所述采样结果之间的最佳的时间偏移值，以作为所述信号采样装置的时间轴校准值。为解决上述技术问题，现有的解决方法，如图3所示，经过软件设置，ADC采样值可以在一个采样周期内的t1，t2，.......t8的8个时间点对信号进行采样，t1’为下一个采样周期的第一个采样时间点，T＝t1’-t1为一个采样循环的间隔时间。S1所示的虚线和S2所示的实线，表示了一对需要成对处理的信号，为了简化问题，S1和S2简化为一对具有固定差值Δ的信号，需要计算的是两个信号的差值。

在同一时刻对S1和S2进行ADC转换，例如图3中的D(1,1)和D(2,11,2)，忽略ADC转换器的误差(通常为1～2个LSB，12位以上的ADC，小于信号量程的0.24‰，可忽略)，D(1,1)-D(2,11,2)代表了S1和S2真实的差值Δ。然而，因为现实情况的约束，S1和S2进行采样的时间点可能是t1～t8中的任意点，最大的时间误差达0.5T。

误差最大的情况，如图3中所示，当S1的采样时间点为t1，采样值为S(1,1)，而S2的采样时间点为t5时，采样值为S(2,5,2)。S1和S2的信号差值为S(1,1)-S(2,5,2)＝Δ+[S(2,5,2)-S(1,2)]，因为时间差造成的计算结果为S2在t5时间和t1时间的变化量。

如果S1、S2在时间T内剧烈变化，且变化方向相反，则误差更大，如图4所示，在t1时间，对S1和S2同时采样，两个信号的差值为Δ＝D(1,1)-D(2,1,2)；而S1的采样时间点为t1，采样值为S(1,1)，而S2的采样时间点为t5，采样值为S(2,5,2)。则误差为S(1,1)-S(2,5,2)＝Δ+[S(1,5,1)-S(1,1)]+[S(2,5,2)-S(2,1,2)]。

上述分析，是基于真实信号与ADC的输入信号一致的情况。实际情况如图10所示，测量产品的信号，通常经过传感器、滤波放大电路、多路选择开关之后，才会连接至ADC的输入端。因为其中每个环节都有其增益和相位特性，与轮询采样时的时间差叠加在一起，最终导致应该在时间上对准的一对信号，时间差值不确定。

在一种较优的实施例中，所述步骤S1中，所述预设条件为：一对所述校准信号中的所有所述校准信号均一致；以及

每个所述校准信号的频率均位于所述信号采样装置所在的产品的工作频带范围内，且所述校准信号的采样长度大于至少一个所述采样周期。

在一种较优的实施例中，所述校准信号为正弦波信号。

上述技术方案中，当信号源与实际待测物理量一致时，将信号源生成的校准信号同时接入一对传感器的输入端，可以同时校准整个产品的时间延迟量。

在一种较优的实施方式中，所述信号类型一致的一对所述校准信号的产生方式包括：

通过单一信号源经过信号分配器后产生一对所述校准信号；或者

采用两个不同的信号源，由同步信号连接而产生一对所述校准信号；或者

通过单一信号源同时产生一对所述校准信号。

一个实施例如图6所示，其中的校准信号A1和A2模拟了真实的物理信号S1和S2，接在传感器的输入端。

校准信号A1和A2的产生办法，如图7所示，可以由单一信号源、经信号分配器后，产生两个一致的信号；

或者，如图8所示，信号源1与信号源2是两台不同的信号源，由同步信号连接的而产生两个一致的校准信号；

或者，如图9所示，单一信号源，可以同时产生两个一致的输出信号。

在一种较优的实施例中，两个一致的校准信号为正弦波信号，正弦波信号满足，频率在产品频带范围内、至少包含一个周波。

在一种较优的实施例中，所述步骤S1中，一对所述校准信号中的所有所述校准信号的信号类型一致；

则所述步骤S2具体包括：

以一对所述校准信号中的一个所述校准信号的采样结果为基础结果，在时间轴上移动另一个所述校准信号的所述采样结果，并将所述采样结果的平方和最大时的时间偏移值作为所述时间轴校准值。

在一种较优的实施例中，采用下述公式计算得到所述采样结果的平方和：

其中，S(1,i)表示一对所述校准信号中的其中一个所述校准信号的对应的所述采样结果；

S(2,i)表示其中另一个所述校准信号的对应的所述采样结果；

i表示所述校准信号所对应的所述信号采样序号；

M表示所述采样结果的平方和。

上述技术方案中，当一对信号是相同类型的，仅需考虑传感器、滤波放大电路等环节的参数差异，和轮询采样的延时时间，在时间轴对准的校准值较小，通常在一个采样周期之内，小于T。如图12中S1和S1”，时间差较小。其中，S1为真实信号，S1’是超前时间较多的信号，S1”是滞后时间较少的信号。

一个实施例，需要校准一对输入相同类型信号的两个通道S1、S2，同时输入通带内有效、频率f0(对应周期为T0)的正弦波信号，分别得到S1、S2的ADC采样结果，S(1,1)、S(1,2)、S(1,3)，……S(1,N)为一个周期T0内S1的ADC结果，S(2,1)、S(2,2)、S(2,3)，……S(2,N)为一个周期T0内S2的ADC结果。

计算平方和，

当S1和S2在时间轴对齐时，M值为最大值。

其中，当S1和S2在时间轴对齐时，M值为最大值。具体证明如下：

幅值不同、频率相同的两个信号S1＝A1sin(2πft)，S2＝A2sin(2πft+φ)，计算两个信号的乘积，

Y＝S1*S2＝A1 sin(2πft)*A2sin(2πft+φ)

＝-0.5*A1*A2*[sin(4πft+φ)-cos(φ)]

＝0.5*A1*A2*[cos(φ)-sin(4πft+φ)]

令k＝0.5*A1*A2，为大于0的常数，对一个周波内的N个S1、S2采样信号的乘积进行累加

其中，

在一个周波内取值平均分布，与φ值无关，是定值；

当φ＝0时，取最大值。

因此，在校准时，在时间轴上移动S2的采样值，获得Y的累加值的最大值时，此时的时间间隔为最适合的时间轴校准值。

当S1和S2在时间轴没有对齐时，调整时间轴的偏移量，以使得M值达到最大值，得到的时间轴校准值为最适合的。如果S1和S2正好在时间轴对齐了，调整时间轴的偏移量，得到M值只会变小。

在一种较优的实施例中，当信号类型不一致时，通过断开信号输入回路中的传感器与滤波放大电路，在滤波放大电路前端输入与传感器输出信号一致的信号源。

上述技术方案中，在暂时无法获得与实际待测物理量一致的信号源时，如图10所示，可以断开传感器与滤波放大电路，在滤波放大电路前端，输入与传感器输出信号一致的信号源，例如电压信号或者电流信号，获得电路部分的校准参数。与另行确定配套的传感器的校准参数后，计算总的校准参数。

在一种较优的实施例中，在滤波放大电路前端输入与传感器输出信号一致的信号源，包括电压信号或者电流信号。

在一种较优的实施例中，所述步骤S1中，一对所述校准信号中的所有所述校准信号的信号类型不一致；

则所述步骤S2具体包括：

步骤S21，分别获取至少一个采样周期的一对所述校准信号的所述采样结果；

步骤S22，对所述采样结果分别进行归一化处理；

步骤S23，分别处理得到在一个所述采样周期内，所述采样结果经过归一化处理后形成的最大值所对应的采样点的序列号；

步骤S24，处理得到一对所述校准信号所对应的所述序列号之间的差值，以作为初始时间偏移值；

步骤S25，以其中一个所述校准信号的所述采样结果为基础结果，在时间轴上根据所述初始时间偏移值将另一个所述校准信号的所述采样结果进行平移；

步骤S26，根据校准所需的精度，对所述步骤S25中输出的一对所述校准信号的所有所述采样结果分别进行插值以及归一化处理，得到每个所述采样结果所对应的乘积累加值；

步骤S27，根据所述乘积累加值和所述初始时间偏移值处理得到所述时间轴校准值。

步骤一、如图14所示，S1和S2分别接入标准的信号源A1、信号源A2。信号源A1和信号源A2根据实际实用场景，可以是同一个信号源，经过分配器后，接入测量系统；或者是可以设置成时间轴同步、频率同步的两个信号源。信号源A1、信号源A2满足条件：在有效频带范围内、时间轴同步的，至少包含一个频率的正弦波信号，或者是叠加在直流分量之上的正弦波信号；

步骤二、得到至少一个周波的S1、S2的ADC采样结果；

步骤三、将第2步获得的数据进行归一化；

步骤四、寻找一个周波内，S1、S2归一化数据的最大值的采样序列号N1、N2；

步骤五、计算N1、N2的差值ΔN，将S2归一化数据平移ΔN；

步骤六、根据校准所需达到的精度，将T均分为若干个区间，例如10个区间。例如，计算一个周波的、所有的S(2,i)、左移0.1T的插值S2’。

步骤七、计算一个周波的S1和S2’乘积累加值M(0.1T)；

步骤八、重复步骤六和步骤七，计算所有的M值，例如M(0.2T),......M(-0.1T),M(-0.2T)......等；

步骤九、找出步骤8得到的M值中的最大值M(ΔN‘)，并记录最大值所对应的ΔN‘；

步骤十、得到S2的最佳时间校准值为ΔN+ΔN‘。

另一方面，S1、S2不进行归一化，也可以进行寻优计算。

如果A1和A2无法同步，可以调整计算的目标值，例如设定S1、S2的乘积累加值的目标值，最接近目标值时，时间校准值为最优。

在一种较优的实施例中，接入的一对信号包括，通过同一信号源经过分配器后接入测试系统中；或者

通过设置成时间轴同步、频率同步的两个信号源。

在一种较优的实施例中，接入的一对信号源满足，在有效频带范围内、时间轴同步的，至少包含一个频率的正弦波信号。

为了进一步验证本发明技术方案的有效性，具体提供相应的仿真数据：

一组仿真数据，如表1，为描述方便，S1和S2均为归一化之后的数据。

表1

其中，S1的最大值，采样序号为16，S2的最大值，采样序号为11；信号S2比S1超前5个采样值，将S2的采样值向前移0～7个采样值后，计算一个周波、两个信号的乘积的结果，见表2。

序号平移值	乘积累加
		0	27.9199
1	29.318
		2	30.4338
3	31.2565
		4	31.7782
5	31.9938
		6	31.9014
7	27.9199

表2

其中，当序号平移为5时，乘积31.9938为最大值。

进一步的，在序号平移量在一个采样间隔内进行插值拟合。线性插值的方法如图12所示，S2(2,i-1)，S(2,i)，S(2,i+1)为信号S2在时间t(i)的连续三个ADC采样结果。将S(2,i)前移，相当于在S2(2,i-1)、S(2,i)间插值，插值得到的点如图中S(2,i)’所示；将S(2,i)后移，相当于在S2(2,i)、S(2,i+1)间插值，如图中S(2,i)”所示。

二阶插值的方法如图13所示，S2(2,i-1)，S(2,i)，S(2,i+1)为信号S2在时间t(i)的连续三个ADC采样结果，根据这三个点得到的插值如图中的S(2,i)’、S(2,i)”所示。为简单说明问题，将S(2,i)分别向前移/后移，移动的时间间隔与采样时间间隔的比例表示，例如，-0.9表示向前移动了0.9T的时间间隔，如表3所示，计算分别将S2的ADC采样结果平移-0.9T～0.9T的时间间隔，计算一个周波、S1、S2两个信号的乘积的累加结果。从表3中可见，当平移时间间隔为0.2T时，S1、S2的乘积累加值为最大值，因此，S2的时间轴校准值取5.2T即可。

从表3中可见，经过时间轴校准之后，一个周波、S1、S2两个信号的乘积的累加结果的误差，理论值小于万分之一。

平移时间/T	乘积累加	误差比例/％
			-0.9000	31.8136	0.5825
-0.8000	31.8460	0.4813
			-0.7000	31.8752	0.3900
-0.6000	31.9014	0.3081
			-0.5000	31.9245	0.2359
-0.4000	31.9445	0.1734
			-0.3000	31.9615	0.1203
-0.2000	31.9754	0.0769
			-0.1000	31.9861	0.0434
0.0000	31.9938	0.0194
			0.1000	31.9984	0.0050
0.2000	32.0000	0.0000
			0.3000	31.9984	0.0050
0.4000	31.9938	0.0194
			0.5000	31.9861	0.0434
0.6000	31.9753	0.0772
			0.7000	31.9615	0.1203
0.8000	31.9445	0.1734
			0.9000	31.9245	0.2359

表3

忽略噪声等误差，S1、S2的乘积累加值，标准值应为32.0000。如表2中，S1、S2在时间轴上的误差分别近似为0～5T，则时间轴误差导致的误差比例，如表4所示。如果需要达到优于1％的测量精度，需要将时间轴的误差控制在1T以内。

序号平移值	时间轴误差	乘积累加	误差比例/％
				0	超前5T	27.9199	12.75
1	超前4T	29.3180	8.38
				2	超前3T	30.4338	4.89
3	超前2T	31.2565	2.32
				4	超前1T	31.7782	0.69
5	0	31.9938	0.02
				6	滞后1T	31.9014	0.31

表4

本发明的技术方案中还提供一种信号采样装置。

一种信号采样装置的实施例，其中，采用上述的多通道信号校准方法对采样时间轴进行校准，并包括：

多个信号采样通道，每个所述信号采样通道分别包括依次连接的传感器电路以及滤波放大电路，所述滤波放大电路的输出端连接一多路选择开关的输入端；

多个信号处理单元，每个所述信号处理单元均通过一模数转换单元连接至所述多路选择开关的选择端；

所述信号处理单元的数量少于所述信号采样通道的数量，使得所述信号采样装置采用轮询采样的方式对实际信号源进行采样。

上述技术方案中，该信号采样装置对多通道信号的校准方法与上述校准方法一致，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高精度的多通道信号校准方法，适用于对信号采样装置中的成对信号的处理时序进行校准，所述信号采样装置包括多路信号采样通道以及多路信号处理单元，所述信号采样通道的数量大于所述信号处理单元的数量；其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、提供至少一对符合预设条件的校准信号；

步骤S2、对至少一对所述校准信号采样至少一个周期后分别得到每个所述校准信号的采样结果；

步骤S3、将所述采样结果在采样周期的时间轴上进行偏移，得到所述采样结果之间的最佳的时间偏移值，以作为所述信号采样装置的时间轴校准值。

2.根据权利要求1所述的多通道信号校准方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述预设条件为：一对所述校准信号中的所有所述校准信号均一致；以及

每个所述校准信号的频率均位于所述信号采样装置所在的产品的工作频带范围内，且所述校准信号的采样长度大于至少一个所述采样周期。

3.根据权利要求2所述的多通道信号校准方法，其特征在于，所述校准信号为正弦波信号。

4.根据权利要1所述的多通道信号校准方法，其特征在于，所述步骤S1中，一对所述校准信号中的所有所述校准信号的信号类型一致；

则所述步骤S2具体包括：

以一对所述校准信号中的一个所述校准信号的采样结果为基础结果，在时间轴上移动另一个所述校准信号的所述采样结果，并将所述采样结果的平方和最大时的时间偏移值作为所述时间轴校准值。

5.根据权利要求4所述的多通道信号校准方法，其特征在于，采用下述公式计算得到所述采样结果的平方和：

其中，

S(1,i)表示一对所述校准信号中的其中一个所述校准信号的对应的所述采样结果；

S(2,i)表示其中另一个所述校准信号的对应的所述采样结果；

i表示所述校准信号所对应的所述信号采样通道；

M表示所述采样结果的平方和。

6.根据权利要求4所述的多通道信号校准方法，其特征在于，所述信号类型一致的一对所述校准信号的产生方式包括：

通过单一信号源经过信号分配器后产生一对所述校准信号；或者

采用两个不同的信号源，由同步信号连接而产生一对所述校准信号；或者

通过单一信号源同时产生一对所述校准信号。

7.根据权利要求1所述的多通道信号校准方法，其特征在于，所述步骤S1中，一对所述校准信号中的所有所述校准信号的信号类型不一致；

则所述步骤S2具体包括：

步骤S21，分别获取至少一个采样周期的一对所述校准信号的所述采样结果；

步骤S22，对所述采样结果分别进行归一化处理；

步骤S23，分别处理得到在一个所述采样周期内，所述采样结果经过归一化处理后形成的最大值所对应的采样点的序列号；

步骤S24，处理得到一对所述校准信号所对应的所述序列号之间的差值，以作为初始时间偏移值；

步骤S25，以其中一个所述校准信号的所述采样结果为基础结果，在时间轴上根据所述初始时间偏移值将另一个所述校准信号的所述采样结果进行平移；

步骤S26，根据校准所需的精度，对所述步骤S25中输出的一对所述校准信号的所有所述采样结果分别进行插值以及归一化处理，得到每个所述采样结果所对应的乘积累加值；

步骤S27，根据所述乘积累加值和所述初始时间偏移值处理得到所述时间轴校准值。

8.根据权利要求7所述的多通道信号校准方法，其特征在于，所述信号类型不一致的一对所述校准信号的产生方式包括：

断开所述信号采样装置中的传感器与滤波放大电路之间的连接，并在滤波放大电路的前端输入与所述信号采样回路所采样的实际信号源一致的信号源。

9.一种信号采样装置，其特征在于，采用如权利要求1-8中任意一项所述的多通道信号校准方法对采样时间轴进行校准，并包括：

多个信号采样通道，每个所述信号采样通道分别包括依次连接的传感器电路以及滤波放大电路，所述滤波放大电路的输出端连接一多路选择开关的输入端；

多个信号处理单元，每个所述信号处理单元均通过一模数转换单元连接至所述多路选择开关的选择端；

所述信号处理单元的数量少于所述信号采样通道的数量，使得所述信号采样装置采用轮询采样的方式对实际信号源进行采样。

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