CN115438704B - 从信号中提取周期性码型的装置及其方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种从信号中提取周期性码型的装置及其方法、电子设备。该装置包括：数据流生成单元14，其从预定时间段内的信号的时域波形中提取码元，生成原始数据流；以及码元分析单元15，其包括周期性码型提取单元151，该周期性码型提取单元151从所述原始数据流中提取周期性码型，所述周期性码型是指间隔n个比特后循环周期出现的相同码型，其中，n是0或自然数。该装置能够准确地提取信号中的周期性码型，从而便于应对芯片的EMI问题。

Description

从信号中提取周期性码型的装置及其方法、电子设备

技术领域

本申请涉及芯片设计技术领域，尤其涉及从信号中提取周期性码型的装置及其方法、电子设备。

背景技术

各个国家对电子产品的电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）都有相应的限值要求，只有满足了相应的限制要求的电子产品才能在当地上市销售。因此，电子产品中的芯片在上市前，需要对其进行电磁干扰分析。

现有技术中，通常在电路板设计完成后，安装芯片，然后进行电磁干扰测试，如果发现电磁干扰问题，再从板级或者系统级去解决电磁干扰问题。电磁干扰问题越早考虑，越早解决，费用越小，效果越好，成本越低。而芯片端往往是产生电磁干扰的源头，尤其是高速数字芯片，只要尽早发现在芯片设计初的EMI问题并加以分析抑制就会极大的降低产品设计成本和交付周期，并提高产品可靠性。

在现有技术中，在芯片制造完成后才能发现电磁干扰问题，无法在芯片设计阶段就发现芯片存在的电磁干扰问题，所以，往往要从板级或系统级解决电磁干扰问题，会增加产品成本，例如，要增加接地屏蔽滤波等手段需要增加成本；此外，电磁干扰问题严重时还会洗板从而使产品交付延期，进一步增加成本。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本申请的发明人发现：在数字芯片中，尤其是高速数字芯片中，接口传输的数字脉冲中存在的周期性码型是导致EMI问题的主要原因，如果能从数字脉冲中提取出周期性码型，就有可能针对该周期性码型制定相应的策略以应对EMI问题；但是，如何从数字脉冲中提取出周期性码型，是一个需要解决的问题。

为了解决至少上述技术问题或类似的技术问题，本申请实施例提供一种从信号中提取周期性码型的装置及其方法、电子设备。该装置能够准确地提取信号中的周期性码型，从而便于应对芯片的EMI问题。

本申请实施例提供一种从信号中提取周期性码型的装置，所述装置包括：

数据流生成单元，其从预定时间段内的信号的时域波形中提取码元，生成原始数据流；以及

码元分析单元，其包括周期性码型提取单元，所述周期性码型提取单元从所述原始数据流中提取周期性码型，所述周期性码型是指间隔n个比特后循环周期出现的相同码型，其中，n是0或自然数。

本申请实施例还提供一种从信号中提取周期性码型的方法，所述方法包括：

从预定时间段内的信号的时域波形中提取码元，生成原始数据流；以及

从所述原始数据流中提取周期性码型，所述周期性码型是指间隔n个比特后循环周期出现的相同码型，其中，n是0或自然数。

本申请实施例的有益效果在于：该装置能够准确地提取信号中的周期性码型，从而便于应对芯片的EMI问题。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

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。在附图中：

图1是本申请第一方面的实施例的从信号中提取周期性码型的装置的一个示意图；

图2是波形文件中的波形数据的一个示意图；

图3是将预定时间段内的信号转化为数码流的一个示意图；

图4是周期性码型提取单元从输出信号中提取出周期性码型的方法的一个示意图；

图5是该第一界面的一个示意图；

图6是第二方面的实施例的从信号中提取周期性码型的方法的一个示意图；

图7是生成原始数据流的方法的一个示意图；

图8是电子设备的一个示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。下面结合附图对本申请的各种实施方式进行说明。这些实施方式只是示例性的，不是对本申请的限制。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”、“上”、“下”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。

在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“所述”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。

第一方面的实施例

本申请第一方面的实施例提供一种从信号中提取周期性码型的装置，该装置能有助于应对芯片的电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）问题。

图1是本申请的从信号中提取周期性码型的装置的一个示意图。如图1所示，从信号中提取周期性码型的装置100包括：数据流生成单元14和码元分析单元15。

其中，数据流生成单元14能够从预定时间段内的信号的时域波形中提取码元，从而将预定时间段内的信号转变为原始数据流。

该预定时间段内的信号可以来自于在芯片的设计和验证阶段，对芯片的仿真模块输入激励信号使该仿真模块产生的输出信号；或者，该预定时间段内的信号也可以来自于实际的芯片所产生的输出信号。因此，本申请能够适用于芯片的设计和验证阶段，也能够适用于芯片制成后的芯片测试阶段。

码元分析单元15包括周期性码型提取单元151，周期性码型提取单元151用于从该原始数据流中提取周期性码型。

在数字芯片中，数字信号中的周期性码型会产生功率密度较高的电磁干扰。因此，周期性码型提取单元151从输出信号中提取周期性码型，以找到输出信号中产生电磁干扰的主要因素。

码型（bits pattern），是指信号中各比特的数据的组合形式。本申请中，周期性码型提取单元151提取出的周期性码型是指间隔n个比特（bits）后循环周期出现的相同码型，n是0或自然数。

例如，一段信号中各比特的数据（即，数据流）为01010101，其中，码型01周期性地出现，并且，前后相邻的01之间没有间隔（即，间隔为0比特；也就是说，n=0），因此，该段信号具有周期性码型；

又例如，一段信号中各比特的数据为xy01xy01xy01xy01，其中，x是0或1，y是0或1，01周期性地出现，并且，前后相邻的01之间间隔了2个比特（也就是说，n=2），因此，该段信号具有周期性码型；

再例如，一段信号中各比特的数据为001000101110，其中不存在周期性出现的码流，所以，该段信号不具有周期性码型。

根据本申请第一方面的实施例，能够提取多种类型的周期性码型，从而能够找到导致芯片EMI问题的周期性码型，便于应对芯片的EMI问题。

如图1所示，从信号中提取周期性码型的装置100还包括：信号输入单元11。信号输入单元11接收波形文件，并输出波形文件中的波形数据。例如，信号输入单元11接收的多个波形文件为文件1，文件2，……，文件5。信号输入单元11可以基于文件选择信号，输出被选择的波形文件中的波形数据。文件选择信号可以基于用户的输入而生成。

图2是波形文件中的波形数据的一个示意图。波形数据包括一个时间列（例如，图2的列A）和至少一个数字信号列（例如，图2的列B~L），波形数据的不同行表示不同时间点的信号幅度。其中，不同的数字信号列可以对应不同的信号线，例如，信号的来源可以是时钟信号线，数据线的某一位线，地址线的某一位线等。

如图1所示，从信号中提取周期性码型的装置100还包括：预处理单元12。接收信号输入单元11输出的波形数据作为输入信号，并截取该输入信号的预定时间段，生成预定时间段内的信号。

在至少一个实施例中，预处理单元12可以包括波形预处理单元121。

当波形数据中的数字信号列为2列以上时，波形预处理单元121还可以根据列选择信号来选择波形数据中的某个数字信号列，从而对相应的信号线上的信号进行选择。列选择信号可以基于用户的输入而生成。

波形预处理单元121可以根据行选择信号来选择一个数字信号列上相应的行，从而截取一定时长的输入信号的时长，从而生成预定时间段内的信号。由此，能够剔除由于源端加载重复激励导致的冗长数据，加快处理的速度。行选择信号可以基于用户的输入而生成。

预处理单元12生成的该预定时间段内的信号可以被输出到数据流生成单元14以及后述的频谱提取单元13。

在本申请中，预定时间段内的信号可以是数字脉冲波形数据，即，波形数据中的每个点表示一个数字脉冲。其中，该数字脉冲波形数据种可能包含畸变信号，畸变信号例如是过充、下冲和抖动中的至少一者。如果将该数字脉冲波形数据直接输入到码元分析单元15，则难以进行周期性码型的提取。因此，在本申请中，数据流生成单元14将该数字脉冲波形数据转变为原始数据流，原始数据流可以是包含0、1的码流（或称比特流），从而便于码元分析单元15进行周期性码型的提取。

如图1所示，数据流生成单元14包括：电平判断单元141和码元提取单元142。

电平判断单元141基于幅度阈值Ta，将该预定时间段内的信号中的各脉冲转化为数码值，其中，数码值例如是0或1，由此，该预定时间段内的信号被转化成数码流，该数码流为一串在时间序列上排列的数码值。

例如，脉冲的幅度小于幅度阈值Ta，那么该脉冲对应的数码值为0，脉冲的幅度大于或等于幅度阈值Ta，该脉冲对应的数码值为1。其中，脉冲的幅度可以对应于信号的电平。

在至少一个实施例中，幅度阈值Ta可以根据该预定时间段内的信号的脉冲幅度来设定。例如，能够基于概率出现最大的对应于高电平的脉冲幅度和出现概率最大的对应于低电平的脉冲幅度来计算幅度阈值Ta，从而能够准确地判断数码值0和1。具体地，可以统计该预定时间段内的信号在各时间点的脉冲幅度的概率分布（例如，不同幅度的出现概率），该概率分布例如是正态分布；然后，基于该概率分布，找出较大幅度中具有最大概率的幅度作为第一幅度，以及较小幅度中具有最大概率的幅度作为第二幅度；计算该第一幅度与该第二幅度的平均值，作为幅度阈值Ta。

例如，按照概率从大到小排列的前5个幅度依次是3，3.1，2.9，0，0.1，其中，3，3.1，2.9是较大幅度，0和0.1是较小幅度；较大幅度中，具有最大概率的幅度为3，因此，3为第一幅度；较小幅度中，具有最大概率的幅度为0，因此，0为第一幅度；这样，计算3和0的平均值作为幅度阈值Ta，而不是计算3和3.1的平均值作为幅度阈值。

图3是将预定时间段内的信号转化为数码流的一个示意图。在图3中，横轴表示时间，纵轴表示信号的幅度。

如图3所示，数字脉冲波形数据301用于表示预定时间段内的信号，数字脉冲波形数据301上的每个点表示一个数字脉冲信号，对应一个采样点。对于数字脉冲波形数据301上的各个点，如果其幅度小于幅度阈值Ta，则该点被转化为数码值0，如果其幅度大于或等于幅度阈值Ta，则该点被转化为数码值1。由此，如图3所示，数字脉冲波形数据301被转化为包含0和1的数码流。

此外，需要说明的是，在图3中，由于数字脉冲波形数据301上数据点都是离散的采样点，一位码元（即，1个码元）会包含多个采样点（即，对应多个上述的数码值）。例如，在时间段t1对应的那部分数码流中，包含有多个数码值1，该多个数码值1对应于1个（即，一位）码元1；又例如，在时间段t2对应的那部分数码流中，包含有多个数码值0，该多个数码值0对应于多个（即，多位）码元0。

在本申请中，对于电平判断单元141提取出的数码流，码元提取单元142可以基于该数码流中的各数码值，以及1个码元所对应的数码值的个数，从数码流中提取具有相应数码值的码元，以形成原始数据流。其中，码元的取值为0或1，码元是原始数据流的最小组成单元，即，将码元按时间序列排列，形成原始数据流。一个码元占用的时间可能对应于数码流中多个数码值占用的时间，因此，通过码元提取单元142将电平判断单元141提取出的数码流转化为原始数据流，过滤掉由于采样点引起的重复码元，从而供码元分析单元15进行分析。

在至少一个实施例中，码元提取单元142可以将数码流中连续的相同数码值作为一组，将该组中相同数码值的个数除以1个码元所对应的数码值的个数，将相除的结果（例如，可以对商进行上取整、下取整或四舍五入取整等）作为原始数据流中与该组对应的具有该数码值的码元的数量。

例如，1个码元对应的数码值为5个，在数码流中，t1时间段包含的11个连续的数码值1作为一个组，所以，该组对应2个（⌊11/5⌋=2，即，相除的结果下取整）取值为1的码元。即，数码流中的该11个连续的数码值1被转化为原始数据流中的2个连续的码元1。

又例如，1个码元对应的数码值为5个，在数码流中，t2时间段包含的61个连续的数码值0作为一个组，所以，该组对应12个（⌊61/5⌋=12，即，相除的结果下取整）取值为0的码元。即，数码流中的该61个连续的数码值0被转化为原始数据流中的12个连续的码元0。

在至少一个实施例中，可以针对数码流进行计算，从而得到1个码元所对应的数码值的个数。例如，可以提取数码流中预定时间段的数码值，将其中连续的相同数码值作为一组，针对各组中相同数码值的个数进行统计，得到个数最小值的集合，对该集合中的数值求平均值，从而得到1个码元所对应的数码值的个数。由于码元的数量为整数，所以，数码流中相同数码值的个数较少的组有可能对应于1个码元，对这些个数求平均值，能够准确地得到1个码元与数码值的个数的对应关系。该平均值可以是算数平均值，也可以是以个数的出现频次作为权重的加权平均值等。

其中，可以针对数码流，计算各组中相同数码值的个数，从而得到第一集合，该第一集合中具有多个数值，各数值表示各组中相同数码值的个数；然后，对于第一集合中的各数值，如果该数值与集合中其它数值相除的结果都大于阈值，那么，将该数值纳入该个数最小值的集合。由此，能够确定该个数最小值的集合。

在一个具体的例子中，假如一个码元占用（即，对应）10个数码值，那么统计出来的连续相同的数码值的个数的第一集合理想情况下为 {10，20，30，10，20，10}，也就是说，每组中相同数码值的个数都是10的整数倍。而在实际情况下，该第一集合有可能为{11，21，28，9，22，9}。在本申请中，可以让该第一集合中的数值彼此相除，相除的商如果大于阈值（该阈值小于或等于1，例如为0.8），则商被标记为第一标记（例如，True），相除的商如果小于该阈值，则商被标记为第二标记（例如，False）。例如，用11去除第一集合中的其它5个数字，商被标记为{True，True，True，True，True}，没有发现false，那么，个数11被归入到个数最小值集合，作为个数最小值集合中的一个数值；又例如，用21去除第一集合中的其它5个数字，得到结果为{False，True，False，True, False}，存在False，那么个数21不属于最小值集合中的数值；依次类推，对第一集合中的每个个数都进行上述的判断，从而得到个数最小值的集合为{11，9，9}，对个数最小值集合中的数值求平均值，将该平均值作为一个码元所占（即，对应）的数码值。在该方法中，如果第一集合中的数值足够多，最终得到的平均值会无限接近于10。

在本申请中，如图1所示，数据流生成单元14还可以包括码元显示输出单元143。码元显示输出单元143能够控制显示器（未图示），使显示器显示码元提取单元142所生成的原始数据流。

在本申请中，如图1所示，码元提取单元142生成的原始数据流可以被输入到码元分析单元15的周期性码型提取单元151，从而提取周期性码型。

图4是周期性码型提取单元从输出信号中提取出周期性码型的方法的一个示意图。如图4所示，从输出信号中提取出周期性码型的方法包括：

操作401、将原始数据流进行L次移位，生成L条数据流；

操作402、提取每条数据流中的周期性码型，并计算各周期性码型重复出现的次数；以及

操作403、基于从两条以上的数据流中提取出的周期性码型的重复出现的次数，确定从该输出信号中提取出的周期性码型。

在操作401中，原始数据流可以是数字信号，该数字信号的每一位（bit）或比特可以是0或1，例如，该原始数据流是10110101011000110等。

在操作401中，将预定时间段内的输出信号进行L次移位，生成L条数据流。其中，L是大于1的自然数。该预定时间段例如是10秒或15秒等。L是周期性码型的长度，即，周期性出现的码型中所包含的比特数，例如，对于数据流0101010101，其中的周期性码型为01，周期性码型的长度为2，由此，在操作401中，对预定时间段内的输出信号进行2次移位，生成2条数据流。

在操作401中，进行L次移位时，可以是依次向同一方向进行移位，其中，第k次移位是将该预定时间段内的输出信号向左或向右移动k位，k为自然数，并且，k小于或等于L。例如，第1次移位是将该预定时间段内的输出信号向左或向右移动1位，第2次移位是将该预定时间段内的输出信号向左或向右移动2位等。

如图4所示，在操作401之前，可以通过操作404，设定L的初始值。在操作402之后，可以通过操作405，判断L是否大于1，判断为是，则进入操作406，将L-1的结果赋予L，再次回到操作401，由此，能够遍历L从最大值变化到1的情况。

此外，在操作405中，当判断为否（即，L小于或等于1）时，意味着L成为最小值，即，针对L从最大值到最小值的各个取值，都分别完成了各数据流中相同码型的提取。

在操作402中，针对操作401生成的L条数据流中的每一条，都提取该条数据流中的周期性码型，并计算各周期性码型重复出现的次数。即，对于操作401生成的L条数据流中的每一条，都进行操作402。

如图4所示，操作402可以包括如下操作：

操作4021、计算该数据流中间隔为n个比特（bits）且长度为L的相同码型的出现次数，其中，n是0或自然数；以及

操作4022、在该相同码型的出现次数大于预定值（i）时，判定该相同码型为周期性码型。

在操作4021中，对于该数据流，可以间隔n个比特提取长度为L的码型，在码型相同的情况下，判断相同码型连续出现的个数。其中，相同码型连续出现，是指：相同码型之间间隔n个比特。例如，对于码流010010000111001，001是相同码型，该相同码型之间间隔2个比特特，该相同码型连续出现的个数为3。

通过设置n，能够扩大周期性码型的提取范围，便于改进芯片的电磁干扰性能。例如，如果数据流中反复出现码型xy01，其中，x、y为任意取值，该码型也会产生较高的电磁辐射能量，所以，在操作4021中，通过设置n为2，可以提取出相同码型01，由此，避免遗漏对电磁辐射产生较大影响的重要码型；又例如，n为3时，如果数据流中反复出现xyz01，其中，x、y、z为任意取值，在操作4021中，通过设置n为3，可以提取出相同码型01。

在操作4021中，针对一条数据流，可以提取出一个或多个相同码型，可以分别记录各相同码型连续出现的次数。

在操作4022中，针对提取出的各相同码型中的每一个相同码型，判断该相同码型连续出现的次数是否大于预定值i，i可以是自然数。如果判断为否，则丢弃对该相同码型的记录信息。如果判断为是，则进入操作4023，记录该相同码型，以及该相同码型的累计出现次数，例如，某一个码型连续出现一定次数后中断，经过一段时间后，再次连续出现，这样，在操作4023中，要将该码型在多个连续出现的时间段中的连续出现的次数进行累加，得到其累计出现的次数。

如图4所示，操作402还包括：

操作4024、判断n是否等于0。判断为否，则进入操作4025，将n-1的值赋予n，并回到操作4021，针对更新后的n再次进行相同码型的提取。判断为是，则结束操作402，进入下一个操作，例如，进入操作405。

此外，在至少一个实施例中，如图4所示，在操作4021之前，可以通过操作4026，设定n的初始值，n可以小于L。

如图4所示，在操作403中， 可以将操作402中提取出的所有相同码型按照重复出现次数从多到少的顺序进行排序，将前T个码型作为从该预定时间段内的输出信号中提取出的周期性码型。

例如，如图4所示，操作403可以包括：

操作4031、将操作402中提取出的所有相同码型按照重复出现次数从多到少的顺序进行排序；

操作4032、被指定需要提取的码型的数量T，例如，用户可以通过输入设备输入T，从而指定需要提取的码型的数量T；以及

操作4033、确定出T个码型，例如，按照操作4031得到的重复出现次数从多到少的顺序，提取前T个码型，作为周期性码型。

其中，在操作4031中，在计算相同码型重复出现的次数时，为了防止雷同的码型影响计算结果，可以判断是否存在雷同的码型，如果出现多个雷同的码型，那么将多个雷同的码型中重复出现的次数最多的码型作为一个相同码型，将多个雷同的码型中的其它码型做丢弃处理，例如，被丢弃的码型的重复出现的次数可以不再记录。这样，在操作4031中，能够在排除了雷同的码型的情况下，对剩余的相同码型进行排序。

在一个具体实施方式中，判断是否存在雷同的码型的方法例如是：针对操作402提取出的例如M（M为自然数）个相同码型，对各相同码型，进行自循环或自相加后再进行自循环，得到循环后的码型，判断循环后的码型是否与其它的至少一个相同码型相同，如果相同，判断为雷同的码型。例如：第k个相同码型为0011，重复出现了100次；第l个相同码型为0110，重复出现了90次；第m个相同码型为1001，重复出现了98次；对第k个相同码型进行自循环后，得到0110，1100，1001这样的3个码型，其中，0110与第l个相同码型相同，1001与第m个相同码型相同，所以，第k个相同码型、第l个相同码型、第m个相同码型属于雷同的码型，由此，保留重复次数最多的第k个相同码型，丢弃第l个相同码型和第m个相同码型。

此外，在图4中，还可以具有操作407。在操作407中，可以将该预定时间段的输出信号中长度大于w的连续0或连续1的比特剔除，由此，减少计算量。例如，用户可以在图5所示的第一界面200中输入w的数值，并选择进行比特剔除，从而码元分析单元15能够进行操作407。

如图1所示，码元分析单元15还可以包括周期性码型显示输出单元152，其控制显示器，使得显示器显示周期性码型提取单元151提取出的T个周期性码型。

如图1所示，码元分析单元15还可以包括风险码型分析单元153，其分析周期性码型提取单元151提取出的T个周期性码型中，哪个或哪些周期性码型是引起该预定时间段内的信号产生EMI问题的原因。

如图1所示，从信号中提取周期性码型的装置100还包括频谱提取单元13。频谱提取单元13包括：傅里叶变换单元131和频域信息显示输出单元132。

傅里叶变换单元131接收预定时间段内的信号，并对该信号进行时频分析，得到该信号的频谱信息。该时频分析例如是傅里叶变换，由此，能够将时域的信号转换到频域。信号的频谱信息例如包括频域的功率谱密度（Power Spectral Density，PSD），功率谱密度用于表示信号在不同频点的功率密度。此外，频谱信息也可以是用来反映电磁干扰程度的其它的信息，本申请不限于功率谱密度。

傅里叶变换单元131在对信号进行时频分析之前，先判断该预定时间段内的信号的采样率是否低于要求的采样率：如果该预定时间段内的信号的采样率高于或等于要求的采样率，则直接对该信号进行时频分析；如果该预定时间段内的信号的采样率低于要求的采样率，则基于指定的采样率，对信号进行重塑，得到符合采样率要求的信号，然后，傅里叶变换单元131对符合采样率要求的信号进行时频分析。其中，指定的采样率满足奈奎斯特采样定律，并且，基于希望得到的最大频率范围和最小频率间隔的要求来确定该指定的采样率。

在至少一个实施例中，对信号进行重塑，包括：

操作S1、计算信号A的采样点的时间间隔N1；

操作S2、根据指定的采样率，计算采样点的期望时间间隔N2；

操作S3、根据操作S2计算出的期望时间间隔N2，以及操作S1计算出的时间间隔N1，对信号进行重塑，例如：根据N1/N2的结果确定倍数M，并且，在信号A中第p个采样点和第p+1个采样点之间新增（M-1）个采样点，新增的（M-1）个采样点的信号的幅度与第p个采样点相同，由此，将信号A重塑为信号B。其中，p是自然数，p小于或等于信号A中的采样点的总数。

通过操作S3，信号B的采样点的数量成为A*M，信号B能够满足指定的采样率的要求，傅里叶变换单元131可以针对信号B进行时频分析。

在至少一个实施例中，傅里叶变换单元131还可以对码元分析单元15提取出的周期性码型进行时频分析，得到周期性码型的频谱信息。

频域信息显示输出单元132使显示器显示由傅里叶变换单元131得到的频谱信息，例如，显示该预定时间段内的信号的频谱信息，和/或显示周期性码型的频谱信息。

如图1所示，频谱提取单元13还包括：数据库133。该数据库133存储参考频谱信息。该参考频谱信息例如是上一代芯片的输出信号的频谱信息，或者，满足电磁干扰要求的输出信号的频谱信息等。

该频域信息显示输出单元132可以将该参考频谱信息与傅里叶变换单元131得到的预定时间段内的信号的频谱信息和/或显示周期性码型的频谱信息进行比较，例如，使参考频谱信息与傅里叶变换单元131得到的频谱信息共同显示在显示器上，或者，比较傅里叶变换单元131得到的频谱信息中离散的尖峰频率辐射点的幅度（即，功率密度）是否高于参考频谱信息中离散的尖峰频率辐射点的幅度，由此，便于判断该预定时间段内的信号是否存在EMI问题，或者，该周期性码型是否会导致EMI问题。

在至少一个实施例中，频域信息显示输出单元132还可以将上述的比较结果发送给码元分析单元15。此外，频域信息显示输出单元132还可以将傅里叶变换单元131得到的频谱信息（即，该预定时间段内的信号的频谱信息和/或周期性码型的频谱信息）发送给码元分析单元15，例如，将该预定时间段内的信号的频谱信息中的尖峰频率辐射点的频率信息和幅度信息发送给码元分析单元。

在至少一个实施例中，当上述的比较结果表明该预定时间段内的信号存在EMI问题时，风险码型分析单元153可以分析哪些周期性码型会导致EMI问题。

例如，图4的虚线框408体现了分析周期性码型的操作。

如图4所示，在操作4081中，傅里叶变换单元131首先对该预定时间段内的信号进行傅里叶变换，得到频谱信息中尖峰频率辐射点的信息，例如，尖峰频率辐射点的频率等。该预定时间段内的信号的频谱信息可以通过操作4083被反馈给码元分析单元15。

在操作4082中，风险码型分析单元153将周期性码型提取单元151提取出的周期性码型发送到傅里叶变换单元131，进行操作4081，从而分析该周期性码型的频谱信息。

在操作4083中，操作4081中得到的该周期性码型的频谱信息通过频域信息显示输出单元132被反馈到码元分析单元15。

操作4084中，风险码型分析单元153将反馈的周期性码型的频谱信息与该预定时间段内的信号的频谱信息进行比较，例如，判断该周期性码型的频谱信息中尖峰频率辐射点的频率是否与该预定时间段内的信号的频谱信息中尖峰频率辐射点的频率至少部分地重合，如果至少部分地重合，则判断为该周期性码型对于该预定时间段内的信号的EMI有影响，并在操作4085中输出或显示该周期性码型。如果不重合，则丢弃该周期性码型。

操作4086中，判断是否对T个周期性码型的验证完毕，如果是，则结束操作408，如果否，则进行操作4082，将T个周期性码型中的一个未验证的码型输出到处理液变换单元131，再次进行操作4081。

由此，风险码型分析单元153能够判定出周期性码型提取单元151提取出的周期性码型中，哪个或哪些周期性码型对该预定时间段内的信号的EMI问题有影响。进而，能够针对判定出来的周期性码型，制定用于应对EMI问题的措施。

如图1所示，从信号中提取周期性码型的装置100还包括显示控制单元16。显示控制单元16可以与信号输入单元11、预处理单元12、频谱提取单元13、数据流生成单元14以及码元分析单元15中的至少一者连接，并使显示器显示与相应单元对应的信息。

在至少一个实施例能够，显示控制单元16可以控制显示器，从而在显示器的显示屏上显示第一界面。图5是该第一界面的一个示意图，如图5所示，该第一界面200包括：加载源波形窗口210，波形预处理窗口212，傅里叶变换配置窗口214，码元提取配置窗口216，查找指定码型配置窗口218，查找所有周期性码型配置窗口220以及主显示窗口222中的至少一者。

加载源波形窗口210，其对应信号输入单元11的信息，可以显示接收的波形文件的列表；波形预处理窗口212，其对应于预处理单元12，该窗口212可以显示行选择信号所选择的行的信息和/或列选择信号所选择的数据列的信息；傅里叶变换配置窗口214，其对应于频谱提取单元13；码元提取配置窗口216，其对应数据流生成单元14；查找指定码型配置窗口218和查找所有周期性码型配置窗口220，对应于码元分析单元15，例如，用户可以在窗口218中输入码型，用户在选择了窗口220时，会在主显示窗口222中显示码元分析单元15提取出的周期性码型；主显示窗口222用来显示窗口214到窗口220的处理结果。

在至少一个实施例中，窗口214~窗口220各自会显示一些信息，例如，可以显示用户要输入的配置信息等，例如，波形文件中行的信息，波形文件中列的信息，显示信息的筛选，前述的说明中所涉及到的参数w、L、n、i等。

显示控制单元16可以基于窗口选择信号对窗口214到窗口220的选择，切换主显示窗口222的显示内容。例如，用户可以通过按键或触摸屏进行窗口选择操作，从而生成窗口选择信号。

根据第一方面的实施例，能够从信号中提取出周期性码型，从而为分析和解决EMI问题提供了有力的技术支持，降低了芯片的EMI风险。

第二方面的实施例

本申请第二方面的实施例提供一种从信号中提取周期性码型的方法，与第一方面的实施例的从信号中提取周期性码型的装置100对应。

图6是第二方面的实施例的从信号中提取周期性码型的方法的一个示意图。如图6所示，该从信号中提取周期性码型的方法包括：

操作61、从预定时间段内的信号的时域波形中提取码元，生成原始数据流；以及

操作62、从所述原始数据流中提取周期性码型，所述周期性码型是指间隔n个比特（bits）后循环周期出现的相同码型，其中，n是0或自然数。

图7是生成原始数据流的方法的一个示意图，用于实现操作61，生成原始数据流的方法包括：

操作71、基于幅度阈值，将所述预定时间段内的信号中的各脉冲信号转化为数码值，从而将所述预定时间段内的信号转化成数码流；以及

操作72、基于所述数码值，以及1个码元所对应的数码值的个数，从所述数码流中提取具有相应数码值的码元，以形成所述原始数据流。

在操作71中，幅度阈值基于该预定时间段内的信号中预定数量的脉冲的幅度被设定。例如，该幅度阈值等于所述预定时间段内的信号中出现概率最大的对应于高电平的脉冲幅度和出现概率最大的对应于低电平的脉冲幅度的平均值。

在操作72中，将所述数码流中连续的相同数码值作为一组，将该组中相同数码值的个数除以1个码元所对应的数码值的个数，得到所述原始数据流中与该组对应的具有该数码值的所述码元的数量。

在本申请中，操作62的实施方式可以参考图4的操作401、操作402和操作403。

如图6所示，该从信号中提取周期性码型的方法还包括：

操作60、截取输入信号的预定时间段，生成该预定时间段内的信号。

如图6所示，该从信号中提取周期性码型的方法还包括：

操作63、对所述信号进行时频分析，得到所述信号的频谱信息；以及

操作64、使显示器显示所述信号的频谱信息。

如图6所示，该从信号中提取周期性码型的方法还包括：

操作65、在判断为所述信号的采样率低于要求的采样率时，基于指定的采样率，对所述信号进行重塑，得到符合采样率要求的信号。

操作65可以在操作63之前，由此，在进行了操作65的情况下，在操作63中，可以对符合采样率要求的信号进行时频分析。

如图6所示，该从信号中提取周期性码型的方法还包括：

操作66、对提取出的周期性码型进行时频分析，得到周期性码型的频谱信息，并且，使显示器显示所述周期性码型的频谱信息。

如图6所示，该从信号中提取周期性码型的方法还包括：

操作67、对参考频谱信息、该周期性码型的频谱信息和该预定时间段的信号的频谱信息中的至少两者进行比较。

在第二方面的实施例中，从信号中提取周期性码型的方法的各操作的详细说明，可以参考第一方面的实施例中对从信号中提取周期性码型的装置100的各单元的说明。

第三方面的实施例

第三方面的实施例提供一种电子设备，该电子设备具有第一方面的实施例所述的从信号中提取周期性码型的装置100。

该电子设备例如可以是计算机、服务器、工作站、膝上型计算机、智能手机，等等；但本申请实施例不限于此。

图8是电子设备的一个示意图。如图1所示，电子设备800可以包括：处理器（例如中央处理器CPU）810和存储器820；存储器820耦合到中央处理器810。其中该存储器820可存储各种数据；此外还存储信息处理的程序821，并且在处理器810的控制下执行该程序821。

在一些实施例中，从信号中提取周期性码型的装置100的功能被集成到处理器810中实现。其中，处理器810被配置为实现如第二方面的实施例所述的方法。

在一些实施例中，从信号中提取周期性码型的装置100与处理器810分开配置，例如可以将从信号中提取周期性码型的装置100配置为与处理器810连接的芯片，通过处理器810的控制来实现从信号中提取周期性码型的装置100的功能。

此外，如图8所示，电子设备800还可以包括：输入输出（I/O）设备830和显示器840等；其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，主机800也并不是必须要包括图8中所示的所有部件；此外，主机800还可以包括图8中没有示出的部件，可以参考相关技术。

本申请的实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第二方面的实施例中的方法。

本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第二方面的实施例中的方法。

本申请的实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第二方面的实施例中的方法。

本申请各实施例的技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完图全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (25)

1.一种从信号中提取周期性码型的装置，其特征在于，所述装置包括：

数据流生成单元，其从预定时间段内的信号的时域波形中提取码元，生成原始数据流；以及

码元分析单元，其包括周期性码型提取单元，所述周期性码型提取单元从所述原始数据流中提取周期性码型，所述周期性码型是指间隔n个比特后循环周期出现的相同码型，其中，n是0或自然数，

其中，所述周期性码型提取单元从所述原始数据流中提取周期性码型，包括：

将所述原始数据流进行L次移位，生成L条数据流，其中，L是大于1的自然数；

提取每条数据流中的周期性码型，并计算各周期性码型重复出现的次数；以及

基于从两条以上的所述数据流中提取出的周期性码型的重复出现的次数，确定从所述原始数据流中提取出的周期性码型。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据流生成单元包括：

电平判断单元，其基于幅度阈值，将所述预定时间段内的信号中的各脉冲信号转化为数码值，从而将所述预定时间段内的信号转化成数码流；

码元提取单元，其基于所述数码值，以及1个码元所对应的数码值的个数，从所述数码流中提取具有相应数码值的码元，以形成所述原始数据流。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述幅度阈值基于所述预定时间段内的信号中预定数量的脉冲的幅度被设定。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述幅度阈值等于所述预定时间段内的信号中出现概率最大的对应于高电平的脉冲幅度和出现概率最大的对应于低电平的脉冲幅度的平均值。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述码元提取单元将所述数码流中连续的相同数码值作为一组，将该组中相同数码值的个数除以1个码元所对应的数码值的个数，得到所述原始数据流中与该组对应的具有该数码值的所述码元的数量。

6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，

将所述数码流中连续的相同数码值作为一组，针对各所述组中相同数码值的个数进行统计，得到1个码元所对应的数码值的个数。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

提取每条数据流中的周期性码型，包括：

计算所述数据流中以间隔n个比特后循环周期出现且长度为L的相同码型的出现次数；以及

在所述相同码型的出现次数大于预定值时，判定所述相同码型为周期性码型。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述装置还包括频谱提取单元，

所述频谱提取单元包括：

傅里叶变换单元，其对所述信号进行时频分析，得到所述信号的频谱信息；以及

频域信息显示输出单元，其使显示器显示所述信号的频谱信息。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述傅里叶变换单元在判断为所述信号的采样率低于要求的采样率时，基于指定的采样率，对所述信号进行重塑，得到符合采样率要求的信号，

并且，所述傅里叶变换单元对符合所述采样率要求的信号进行时频分析。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述傅里叶变换单元还对所述码元分析单元提取出的周期性码型进行时频分析，得到所述周期性码型的频谱信息，

所述频域信息显示输出单元还使所述显示器显示所述周期性码型的频谱信息。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述频谱提取单元还包括：

数据库，其存储参考频谱信息，

所述频域信息显示输出单元还将所述参考频谱信息、所述周期性码型的频谱信息和/或所述信号的频谱信息进行比较。

12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述装置还包括预处理单元，其截取输入信号的预定时间段，生成所述预定时间段内的信号。

13.一种从信号中提取周期性码型的方法，其特征在于，所述方法包括：

从预定时间段内的信号的时域波形中提取码元，生成原始数据流；以及

从所述原始数据流中提取周期性码型，所述周期性码型是指间隔n个比特后循环周期出现的相同码型，其中，n是0或自然数，

其中 ，从所述原始数据流中提取周期性码型，包括：

将所述原始数据流进行L次移位，生成L条数据流，其中，L是大于1的自然数；

提取每条数据流中的周期性码型，并计算各周期性码型重复出现的次数；以及

基于从两条以上的所述数据流中提取出的周期性码型的重复出现的次数，确定从所述原始数据流中提取出的周期性码型。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，生成所述原始数据流包括：

基于幅度阈值，将所述预定时间段内的信号中的各脉冲信号转化为数码值，从而将所述预定时间段内的信号转化成数码流；以及

基于所述数码值，以及1个码元所对应的数码值的个数，从所述数码流中提取具有相应数码值的码元，以形成所述原始数据流。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，

所述幅度阈值基于所述预定时间段内的信号中预定数量的脉冲的幅度被设定。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，

所述幅度阈值等于所述预定时间段内的信号中出现概率最大的对应于高电平的脉冲幅度和出现概率最大的对应于低电平的脉冲幅度的平均值。

17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，

在形成所述原始数据流的步骤中，将所述数码流中连续的相同数码值作为一组，将该组中相同数码值的个数除以1个码元所对应的数码值的个数，得到所述原始数据流中与该组对应的具有该数码值的所述码元的数量。

18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，

提取每条数据流中的周期性码型，包括：

计算所述数据流中以间隔n个比特后循环周期出现且长度为L的相同码型的出现次数；以及

在所述相同码型的出现次数大于预定值时，判定所述相同码型为周期性码型。

19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述信号进行时频分析，得到所述信号的频谱信息；以及

使显示器显示所述信号的频谱信息。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在判断为所述信号的采样率低于要求的采样率时，基于指定的采样率，对所述信号进行重塑，得到符合采样率要求的信号，

其中，对符合所述采样率要求的信号进行时频分析。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对提取出的周期性码型进行时频分析，得到所述周期性码型的频谱信息，

并且，使所述显示器显示所述周期性码型的频谱信息。

22.如权利要求19或21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对参考频谱信息、所述周期性码型的频谱信息和所述信号的频谱信息中的至少两者进行比较。

23.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

截取输入信号的预定时间段，生成所述预定时间段内的信号。

24.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求13至23中的任一项所述的方法。

25.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求13至23中的任一项所述的方法。

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