CN113253930B

CN113253930B - 一种频谱监测装置的存储方法

Info

Publication number: CN113253930B
Application number: CN202110552354.7A
Authority: CN
Inventors: 赖顺有; 冯晓东; 王任华; 代伟
Original assignee: Chongqing Huiling Electron New Technology Co ltd
Current assignee: Chongqing Huiling Electron New Technology Co ltd
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2022-09-20
Anticipated expiration: 2041-05-20
Also published as: CN113253930A

Abstract

本发明公开了一种频谱监测装置的存储方法，包括步骤A：获取监测数据，如果为频谱数据，转步骤B；如果为IQ数据或音频/解调数据，转步骤C；如果为统计数据，转步骤F；步骤B：存入频谱数据缓存区；步骤C：如果空闲存储空间的容量能够容纳当前的IQ数据或音频/解调数据，则转步骤D；如果空闲存储空间的容量不够容纳当前IQ数据或音频/解调数据，则转步骤E；步骤D：将数据存储在空闲存储空间内；步骤E：从队列缓存区的头部移除数据，然后在空闲存储空间存储当前的IQ数据或音频/解调数据；步骤F：可通过抽样算法抽样之后存储到统计缓存区。本发明采用在通用频谱监测装置内进行数据存储，便于后端主机在需要的时候可迅速获取有效数据。

Description

一种频谱监测装置的存储方法

技术领域

本发明涉及通讯设备技术领域，特别是涉及一种频谱监测装置的存储方法。

背景技术

通用频谱监测装置通过射频前端和数字处理器，其中射频前端包括限幅器，限幅器、衰减器、亚倍频程预选滤波器组、低噪声放大器、低通滤波器、混频器、本振、ADC转换器等组件；用于射频信号的限幅、增益、频谱选择等信号处理，数字处理器用于处理射频前端传来的数据。

现有技术的缺陷是，通用频谱监测装置通过射频前端和数字处理器组件处理之后，会在短时间内产生大量的监测数据，而通用频谱监测装置和后续处理主机之间的有效传输带宽不会太高，且后续主机需要进行更多的算法运算；现有技术中缺少一种频谱监测装置的存储方法，用于解决通用频谱监测装置产生的大量数据与传输带宽、后续主机处理压力的矛盾关系。

发明内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本发明的目的是提供一种频谱监测装置的存储方法，采用在通用频谱监测装置内进行数据存储处理，便于后端主机在需要的时候可迅速获取有效的数据。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种频谱监测装置的存储方法，用于频谱监测装置，频谱监测装置设置有ARM嵌入式装置，其关键在于，所述ARM嵌入式装置连接有存储器；所述存储器设置有频谱数据缓存区、队列缓存区和统计缓存区；

ARM嵌入式装置获取监测数据存储在存储器中，包括如下步骤：

步骤A：ARM嵌入式装置获取监测数据，如果监测数据为频谱数据，则转步骤B；如果监测数据为IQ数据或音频/解调数据，转步骤C；如果监测数据为统计数据，转步骤F；

步骤B：ARM嵌入式装置将当前频谱数据存入频谱数据缓存区；替换频谱数据缓存区以前的频谱数据；返回步骤A；

步骤C：ARM嵌入式装置对相应的队列缓存区的空闲存储空间进行监控，如果空闲存储空间的容量能够容纳当前的IQ数据或音频/解调数据，则转步骤D；如果空闲存储空间的容量不够容纳当前IQ数据或音频/解调数据，则转步骤E；

步骤D：ARM嵌入式装置将IQ数据或音频/解调数据存储在空闲存储空间内；返回步骤A；

步骤E：ARM嵌入式装置从队列缓存区的头部移除数据，移除数据的长度等于当前的IQ数据或音频/解调数据的长度，然后将剩余的历史IQ数据或音频/解调数据前移，在空闲存储空间存储当前的IQ数据或音频/解调数据；返回步骤A；

步骤F：如果监测数据为统计数据，可通过抽样算法抽样之后存储到统计缓存区，返回步骤A。

所述的一种频谱监测装置的存储方法，其关键在于，所述队列缓存区又分为IQ数据队列缓存区和音频/解调数据队列缓存区，IQ数据队列缓存区用于存储IQ数据，音频/解调数据队列缓存区用于存放音频/解调数据；所述统计数据又分为ITU数据和占用度数据，统计缓存区又分为ITU统计缓存区和占用度统计缓存区，ITU统计缓存区用于存放ITU数据；占用度统计缓存区用于存放占用度数据。

所述步骤F中，如果统计数据为ITU数据，所述抽样算法采用对数抽取算法；如果统计数据为占用度数据，所述抽样算法采用平均抽取算法。

所述频谱数据的大小和频谱扫描范围和频率分辨率相关，所述频谱监测装置的扫描范围为20MHz到2500MHz，最小频率分辨率为1KHz，每个频率点存储为2个字节，格式为short类型；(2500-20)×1000KHz/1KHz×2＝4960000字节；

存储格式为：其中频谱数据个数为N1，N1的长度为4字节；每一个频谱数据的长度为2字节；频谱数据缓存区的存储容量为5MB。

所述IQ数据每个采样点数据为I路2字节，Q路2字节，总共4字节；IQ数据使用1024的整数倍数据用于后续分析或者处理，IQ数据的存储采用1024×4×n的方式存储；n的大小取决于后续分析或处理需要的最小连续IQ数据点数要求，n值最大为1000，IQ数据队列缓存区的存储容量为5MB。

所述音频/解调数据采用16bit，单声道，8000采样率的PCM格式保存，每个采样点的数据为2字节，每秒的数据量为8000×2×1＝16KB；设计最大缓存1分钟音频数据用于后续业务使用进行分析处理，最大音频/解调数据存储量为16K×60＝960KB数据，音频/解调数据队列缓存区的容量为1MB。

所述ITU测量数据采用统计存储方式，每小时存N2组值，1≤N2≤60，并将历史ITU测量数据存入硬盘中；ITU测量数据包括中心频率、带宽(xdB带宽和β带宽)、功率、AM调制深度、FM调制频偏，设每个ITU测量存储单元的数据容量为200B，ITU测量数据1小时的最大数据量为8+1+60×200＝12009B，设最多保存24小时的测量数据，最大存储空间为12009×24＝288216B，因此，ITU统计缓存区的存储空间容量为500KB。

所述占用度数据采用统计存储方式，每小时存N3组值，1≤N3≤6；每次统计有M个信道，M的值与扫描范围和频率分辨率有关，所述频谱监测装置的扫描范围为20MHz到2500MHz，最小频率分辨率为1KHz，M的值为：

(2500-20)×1000KHz/1KHz＝2480000个信道，并将历史占用度数据存入硬盘中；占用度数据1小时最大数据量为：8+1+4+2×2480000×6＝29760013B，最多保留24小时数据，共需要29760013×24×1＝714240312B的数据量，占用度统计缓存区的存储空间容量为1GB。

显著效果:本发明提供了一种频谱监测装置的存储方法，采用在通用频谱监测装置内进行数据存储处理，便于后端主机在需要的时候可迅速获取有效的数据。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为本发明的存储方法流程图；

图3为射频前端的电路结构图；

图4为数字处理器的增益控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1-图4所示，一种频谱监测装置的存储方法，用于频谱监测装置，频谱监测装置设置有ARM嵌入式装置，所述ARM嵌入式装置连接有存储器；所述存储器设置有频谱数据缓存区、队列缓存区和统计缓存区；

步骤D：ARM嵌入式装置依次将IQ数据或音频/解调数据存储在空闲存储空间内；返回步骤A；

步骤E：ARM嵌入式装置从队列缓存区的头部移除数据，移除数据的长度等于当前的IQ数据或音频/解调数据的长度，然后，将剩余的历史IQ数据或音频/解调数据前移，在空闲存储空间依次存储当前的IQ数据或音频/解调数据；返回步骤A；

步骤F：如果监测数据为统计数据，可通过抽样算法抽样之后存储到统计缓存区，返回步骤A。ARM嵌入式装置设置有微处理器。

队列缓存区的数据是从头到尾按顺序存储的，后面获取的数据存储在前面数据的尾部，如果队列缓存区的数据未满，则其尾部未存数据的部分为空闲存储空间。

ARM嵌入式装置与后续主机相连接，后续主机在需要的时候可以从ARM嵌入式装置调取数据。

在通用频谱监测中，主要考虑频谱数据、ITU测量数据、IQ数据、解调/音频数据、统计数据几种，其中，IQ数据和解调/音频数据期望可以具有一定的连续性，才能满足后续业务使用，其它数据可以进行抽样存储。

IQ信号的一路叫做I路，另一路叫做Q路，它们是两路正交的信号。

所述频谱数据的大小和频谱扫描范围和频率分辨率相关，所述频谱监测装置的扫描范围为20MHz到2500MHz，最小频率分辨率为1KHz，每个频率点存储容量为2个字节(short类型)；(2500-20)×1000KHz/1KHz×2＝4960000字节；

其中频谱数据个数为N1，N1的长度为4字节；每一个频谱数据的长度为2字节；频谱数据缓存区的存储容量为5MB。在该实施例中N1等于2480000。

(2500-20)×1000(KHz)/1(KHz)×2＝4960000字节，因此频谱数据缓存区的存储大小设置为5MB，存储格式为：数据长度N1(4字节)数据1(2字节)数据2(2字节)......数据N1(2字节)。

所述IQ数据每个采样点数据长度为I路2字节，Q路2字节，总共4字节；IQ数据使用1024的整数倍数据用于后续分析或者处理，IQ数据的存储采用1024×4×n的方式存储；n的大小取决于后续分析或处理需要的最小连续IQ数据点数要求，n值最大为1000，IQ数据队列缓存区的存储容量为5MB。n即为整数倍数。

n的大小取决于后续业务需要的最小连续IQ数据点数要求，在本通用监测模块中，规划n值最大为1000，即IQ数据存储大小最大为4096000B，规划IQ存储区最大为5MB，存储格式见表1：

数据个数n	数据1	数据2	......	数据n
					4字节	4字节	4字节	...	4字节

表1

所述音频/解调数据采用16bit，单声道，8000采样率的PCM格式保存，每个采样点的数据长度为2字节，每秒的数据量为8000×2×1＝16KB；设计最大缓存1分钟音频/解调数据用于后续业务使用进行分析处理，最大音频/解调数据存储量为16K×60＝960KB数据，音频/解调数据队列缓存区的容量为1MB。

存储格式见表2：

数据个数N4	数据1	数据2	......	数据N4
					4字节	2字节	2字节	......	2字节

表2

所述ITU测量数据采用统计存储方式，每小时存N2组值，1≤N2≤60，并将历史ITU测量数据存入硬盘中；ITU测量数据包括中心频率、带宽(xdB带宽和β带宽)、功率、AM调制深度、FM调制频偏，设每个ITU测量存储单元的数据容量为200B，ITU测量数据1小时的最大数据量为8+1+60×200＝12009B，设计最多保存24小时的测量数据，最大存储空间为12009×24＝288216B，因此，ITU统计缓存区的存储空间容量为500KB。

考虑信号测量参数的兼容性，设计每个ITU测量单元的数据量为200B，规划存储格式如表3：

表3

所述占用度数据采用统计存储方式，每小时存N3组值，1≤N3≤6；每次统计有M个信道，M的值与扫描范围和频率分辨率有关，M的值为：

按照本通用监测模块的最大化要求，M的值总共为(2500-20)×1000(KHz)/1(KHz)＝2480000个信道，并将历史占用度数据存入硬盘中。占用度数据存储格式如表4：

表4

综上所述，一共分为三种方式的存储，一是实时替换的数据缓存，频谱数据即是采用这种方法；一是实时队列方式缓存，IQ数据、音频数据采用该方法，队列满之后，将移除队列头部数据，在在尾部插入新数据；最后一种是采用抽样缓存方式，并在一定条件下需要将缓存数据写入硬盘，ITU测量数据、占用度数据采用该方法。

硬盘存储区域划分如表5：

表5

存储处理流程见说明书附图2。

1.系统参数命令下发后，可根据参数具体内容，进行缓冲区分配。

2.监测数据中频谱数据传递来之后，在对应的频谱数据缓存区中，直接替换以前的频谱数据。

3.监测数据中IQ数据、音频/解调数据等需要有一定数量的数据连续要求，传递过来后，对对应的缓存队列进行空闲空间监控，如果空闲空间能够容纳当前数据，则直接在缓冲区后追加数据；如果空闲空间不够容纳当前数据，则将队列头部数据移除，直至空闲空间满足容纳当前数据，然后在队列尾部追加数据。考虑性能，该处的队列采用循环队列比较好。

4.监测数据经过处理后的统计数据，如：占用度、ITU测量数据等。可通过抽样之后进行缓存，并按照存盘策略存储到硬盘中，供外部系统随时获取。

抽样策略可采用对数抽取、平均抽取等多种实施方法，对数抽取的优势在于可很快获取到足够的数据，稳定后的数据仅做参考，如ITU测量数据。

平均抽取按照时间进行处理，如一小时抽取4次结果数据，每15分钟抽取一次；平均抽取的优势在于可获得指定时间范围内的统计数据，例如0-15分钟的统计结果，15-30分钟的统计结果等；该方法适合处理占用度数据。

所述ARM嵌入式装置连接有数字处理器，数字处理器连接有射频前端。

射频前端包括限幅器，限幅器的信号输入端用于连接射频接口，限幅器的信号输出端连接有第一程控衰减器，第一程控衰减器经第一单刀多掷开关连接亚倍频程预选滤波器组的输入端组，亚倍频程预选滤波器组的输出端组经第二单刀多掷开关连接第一低噪声放大器的信号输入端，第一低噪声放大器的信号输出端经第一低通滤波器连接第一混频器的第一信号输入端，第一混频器的第二信号输入端连接有第一本振，第一混频器的信号输出端经第一带通滤波器连接第二低噪声放大器的信号输入端，第二低噪声放大器的信号输出端经第二带通滤波器连接第二混频器的第一信号输入端，第二混频器的第二信号输入端连接有第二本振，第二混频器的信号输出端经第二程控衰减器连接第三带通滤波器的信号输入端，第三带通滤波器的信号输出端经第三低噪声放大器连接第二低通滤波器的信号输入端，第二低通滤波器的信号输出端经运算放大器连接有ADC转换器；所述ADC转换器连接有数字处理器；所述数字处理器还与第一程控衰减器、第一单刀多掷开关、第二单刀多掷开关、第二程控衰减器相连接；

包括如下步骤：

步骤A1：数字处理器通过ADC转换器获取输入信号；

步骤B1：数字处理器判断输入信号功率是否在满量程以内，如果是，转步骤C1，否则转步骤I1；如果输入信号功率大于满量程，则信号溢出标志有效；

步骤C1：数字处理器计算输入信号幅度绝对值；

步骤D1：数字处理器查表得到幅度绝对值对应的功率；

步骤E1：数字处理器判断功率是否大于或等于设定的功率容限，如果是，转步骤F1；如果否，转步骤H1；

步骤F1：完成增益控制，输出信号，返回步骤A1；

步骤H1：数字处理器判断衰减值是否为最小，如果是，转步骤F1；如果否，转步骤I1；

步骤I1：数字处理器将衰减值从最小值开始控制衰减，逐渐步进增加衰减值；

该步骤I1是指，数字处理器将衰减值从最小值开始控制衰减，比如先衰减1分贝，返回步骤B1，判断输入信号功率是否在满量程以内，如果是，转步骤C1，否则，步进增加衰减值，比如衰减2分贝，返回步骤B1，判断输入信号功率是否在满量程以内，如果是，转步骤C1，否则，再次步进增加衰减值，比如衰减3分贝，衰减4分贝……以此类推，逐渐增加衰减量，使输入信号功率越来越小，直到输入信号功率是在满量程以内。其中，满量程相当于功率上限，功率容限相当于功率下限。

编写程序时，将衰减值存入一个变量存储单元中，首次循环时，设置该变量存储单元的值为衰减量的最小值，每循环一次，控制该变量存储单元的值步进增加；

步骤J1：数字处理器等待增益控制完成；返回步骤B1。

数字处理器通过FPGA装置完成对第一程控衰减器、第一单刀多掷开关、第二单刀多掷开关、第二程控衰减器的控制。

Automatic Gain Control(AGC)自动增益控制，也就是本发明中所述的自动衰减控制，表示根据输入信号的强弱将信号控制在一个相对稳定输出的状态。

本方案采用了一个通过动态调整射频衰减的方式，将输入数字前端的电平稳定在一个合理的范围以内(即满量程以内)。一般的AGC控制均由AGC控制芯片完成，但是本方案通过FPGA完成增益(即衰减)的控制，通过检测ADC转换器输入信号的幅度与满量程之间的关系，来动态调整射频增益(即衰减)值，使ADC转换器采集的信号控制在一个相对稳定的范围内。

控制流程说明如下：

该AGC控制流程不仅能够在输入信号过大时，通过增大衰减的方式，将信号控制在满量程以内，还能根据输入信号功率的动态变化进行动态控制，即是在工作过程中对信号进行实时调整，输入信号过大时增加衰减，输入信号过小时减小衰减，以使信号控制在一个比较合适的采样电平。

从流程图中可以看出，输入信号过大或过小时，控制流程基本一致，不需要设置成两个控制流程，只需要对输入信号的功率以及溢出标志进行判断，简化了控制流程。输入信号的功率大于满量程时，溢出标志有效，输入信号的功率小于或等于满量程时，溢出标志无效。

输入大信号时，从最小衰减量开始，逐渐增加衰减量，直到将信号控制在满量程以内；

输入小信号时，根据信号幅度以及AGC调整阈值，判断信号幅度是否过小，如果小于最小阈值即设定功率容限，表示信号功率偏低可以适当减小衰减值，如果大于等于最小阈值，表示信号功率在可接受范围以内，当前衰减比较合适。

从上述的控制流程可以看出，不管输入信号过大或者过小，都是从最小衰减量开始控制衰减。

如果信号过大，则从最小衰减处，逐渐增加衰减，直到将信号功率控制在满量程以内，如果信号过小，则也从最小衰减处，首先将信号放到最大，如果此时信号功率过大，则控制流程与输入大信号时一致，逐渐增加衰减，直到信号在满量程以内。

如果将衰减置于最小时，信号功率仍然较小，则不再对衰减进行控制，表示信号过小，超出控制范围。

这种自动增益控制算法可以满足对多种调制(AM，FM，SSB等)输入信号的功率控制，且在信号过大或者过小时，只需要简单的控制语句，就可以使用相同的控制流程完成对射频增益(衰减)控制，收敛时间短，控制精度高。

所述步骤I中，在控制衰减时首先通过第二程控衰减器控制衰减，在第二程控衰减器的衰减量达到最大控制量时再通过第一程控衰减器进行衰减控制。

射频接口用于连接射频天线输入射频信号。

1、限幅器：完成对大功率信号的幅度限制，提高产品的抗烧毁能力；

2、第一程控衰减器和第二程控衰减器，分别针对射频段和中频段，做衰减控制，保障产品实现大动态范围，在输入信号较大的情况下，通过调节衰减，能够保证信号工作在线性区；在控制衰减时首先控制中频衰减器即第二程控衰减器，在中频衰减器达到最大控制量时再控制射频衰减器即第一程控衰减器。

3、亚倍频程预选滤波器组：通过滤波器对亚频程、倍频程点的抑制，实现较好的二阶输入截点，提高二阶互调抑制。

本产品用于系统通信频段的电磁频谱侦查与感知，可用于覆盖频段20MHz～2500MHz的信号。主要完成信号的滤波、放大、射频采集。

整个链路包含第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第三低噪声放大器、运算放大器共4只放大器件，能够达到一个较好的增益效果。

数字处理器还用于数字基带信号处理、频谱形成等处理，并将结果上报。

所述数字处理器还与第一程控衰减器、第一单刀多掷开关、第二单刀多掷开关、第二程控衰减器相连接。

所述数字处理器与第一单刀多掷开关、第二单刀多掷开关相连，可以控制第一单刀多掷开关、第二单刀多掷开关动作，从而选择亚倍频程预选滤波器组的相应的滤波器。

所述数字处理器在控制衰减时通过第二程控衰减器可以对中频信号作衰减控制，通过第二程控衰减器可以对射频信号作衰减控制。

所述第一本振的频率为3490～5960MHz，所述第二本振的频率为3560MHz。

数字处理器通过FPGA装置完成对第一程控衰减器、第一单刀多掷开关、第二单刀多掷开关、第二程控衰减器的控制。FPGA即现场可编程逻辑门阵列。

FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL、GAL等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种频谱监测装置的存储方法，频谱监测装置设置有ARM嵌入式装置，其特征在于，所述ARM嵌入式装置连接有存储器；所述存储器设置有频谱数据缓存区、队列缓存区和统计缓存区；

步骤B：ARM嵌入式装置将当前频谱数据存入频谱数据缓存区；返回步骤A；

步骤E：ARM嵌入式装置从队列缓存区的头部移除数据，移除数据的长度等于当前的IQ数据或音频/解调数据的长度，然后在空闲存储空间存储当前的IQ数据或音频/解调数据；返回步骤A；

2.根据权利要求1所述的一种频谱监测装置的存储方法，其特征在于，所述队列缓存区又分为IQ数据队列缓存区和音频/解调数据队列缓存区，IQ数据队列缓存区用于存储IQ数据，音频/解调数据队列缓存区用于存放音频/解调数据；所述统计数据又分为ITU数据和占用度数据，统计缓存区又分为ITU统计缓存区和占用度统计缓存区，ITU统计缓存区用于存放ITU数据；占用度统计缓存区用于存放占用度数据。

3.根据权利要求1所述的一种频谱监测装置的存储方法，其特征在于，所述步骤F中，如果统计数据为ITU数据，所述抽样算法采用对数抽取算法；如果统计数据为占用度数据，所述抽样算法采用平均抽取算法。

4.根据权利要求1所述的一种频谱监测装置的存储方法，其特征在于，所述频谱数据的大小和频谱扫描范围和频率分辨率相关，所述频谱监测装置的扫描范围为20MHz到2500MHz，最小频率分辨率为1KHz，每个频率点存储为2个字节；(2500-20)×1000KHz/1KHz×2＝4960000字节；

其中频谱数据个数为N1，N1的长度为4字节；每一个频谱数据的长度为2字节；频谱数据缓存区的存储容量为5MB。

5.根据权利要求2所述的一种频谱监测装置的存储方法，其特征在于，所述IQ数据每个采样点数据为I路2字节，Q路2字节，总共4字节；IQ数据使用1024的整数倍数据用于后续分析或者处理，IQ数据的存储采用1024×4×n的方式存储；n的大小取决于后续分析或处理需要的最小连续IQ数据点数要求，n值最大为1000，IQ数据队列缓存区的存储容量为5MB。

6.根据权利要求2所述的一种频谱监测装置的存储方法，其特征在于，所述音频/解调数据采用16bit，单声道，8000采样率的PCM格式保存，每个采样点的数据为2字节，每秒的数据量为8000×2×1＝16KB；设计最大缓存1分钟音频数据用于后续业务进行分析处理，最大音频/解调数据存储量为16K×60＝960KB数据，音频/解调数据队列缓存区的容量为1MB。

7.根据权利要求2所述的一种频谱监测装置的存储方法，其特征在于，所述ITU数据采用统计存储方式，每小时存N2组值，1≤N2≤60，并将历史ITU数据存入硬盘中；ITU数据包括中心频率、带宽、功率、AM调制深度、FM调制频偏，设每个ITU测量存储单元的数据容量为200B，ITU数据1小时的最大数据量为8+1+60×200＝12009B，设最多保存24小时的测量数据，最大存储空间为12009×24＝288216B，因此，ITU统计缓存区的存储空间容量为500KB。

8.根据权利要求2所述的一种频谱监测装置的存储方法，其特征在于，所述占用度数据采用统计存储方式，每小时存N3组值，1≤N3≤6；每次统计有M个信道，M的值与扫描范围和频率分辨率有关，所述频谱监测装置的扫描范围为20MHz到2500MHz，最小频率分辨率为1KHz，M的值为：