CN1790035A - 用于检测脉冲前沿的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于检测脉冲前沿的方法和装置。用于检测信号的脉冲的前沿的装置包括控制器、迟滞阈值比较器和评估计时器。控制器使用来自计时器的输出，以确定输入信号的转变是否构成输入信号的脉冲前沿。

Description

用于检测脉冲前沿的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于检测脉冲前沿的方法和装置，具体但不限制于用于检测严重调制脉冲(heavily modulated pulse)和/或带噪声信号中的脉冲的前沿的方法和装置。

背景技术

随着无线电信系统的迅速发展，系统提供者们面临着提供具有最大覆盖范围的高质量射频(RF)信号的挑战。在无线电信系统中，移动电话需要被校准，以提供联系基站所必需的功率。另一方面，为了节约电池寿命，所发射的功率不应大于所需功率。移动电话必须能够调整输出功率，以获得最优连接。此外，基站和移动电话不能超过根据政府标准和规定的最大允许发射功率。因此，确保发射功率不超过已知标准的允许限制是一个主要考虑。因此，对于在现代电信系统中维护高质量的连接来说，精确的功率测量是很重要的。

如很多其他类型的信号一样，RF信号可由脉冲序列构成。在脉冲RF功率信号的情形下，脉冲具有前上升沿和后下降沿。在某些情形下，RF信号的功率包络由RF信号的调制类型确定。

标准峰值或采样RF功率仪包括触发电路，其必须能够检测传入功率包络的前后沿。因此，对前后沿的检测被用于数据获取电路中，以控制信号采样值在存储器中的存储，以便以后进行处理和测量提取。为了尝试检测脉冲沿，已知的是使用触发电平或阈值来检测信号是否跨过阈值。

但是，RF功率包络可能有很大的噪声，而且功率脉冲可能被严重调制，因此脉冲的调制包络可能在理想脉冲沿之外的时刻跨过预先编程的触发阈值。对付带噪声信号的一种公知方法是对检测测量应用迟滞(hysteresis)和触发验证(trigger validation)。

图1(a)示出了其前上升沿被噪声尖峰掩盖的典型的行为良好(但有噪声)的检测到的RF功率信号13。希望的是找出前沿，即被检测到的RF功率信号13跨过触发阈值10的点。如图所示，点X处的噪声尖峰超过了触发阈值10，但是被检测到的RF功率信号13随后立即下降回到触发电平10以下。被检测到的RF功率信号13完全高于触发阈值10的第一个点是点Y。但是，如果噪声被过滤掉，则实际的触发点应当是点Z。因此，为了得到更精确的触发，引入了迟滞，如图1(b)所示。在此情形下，提供了两个阈值而非单个触发阈值，其中在实际的理想触发阈值的两侧各有一个：上迟滞阈值11和下迟滞阈值12。

为了让触发电路检测上升沿，被检测到的RF功率信号13必须升高到上迟滞阈值11以上，并且不下降回到下迟滞阈值12以下。利用该技术，点Z是被检测到的RF功率信号13上升到上迟滞阈值11以上，并且不再下降回到下迟滞阈值12以下的第一个点。虽然在上升到上迟滞阈值11以上之后，被检测到的RF功率信号13可能下降到实际触发电平10以下，但是它并不下降到下迟滞阈值12以下，因此上升沿被检测为位于点Z。

通过增加迟滞阈值间的距离，可使得触发电路对噪声很大的信号进行触发。如果被检测到的RF功率信号13是脉冲调制的，则信号总会在某个时刻下降到下迟滞阈值12以下。因此，使用了验证的概念，如图2所示。在此情形下，设置评估(qualification)时间14，使得为了确认上升沿，信号15必须在评估时间14内保持在下迟滞阈值18以上。必须认真选择评估时间14，以使其大到足够抵制噪声，并且小到不会抵制真实脉冲。

评估时间14适用于上升和下降沿两者。为了确认已检测到下降沿并且信号因此为“低”，下降到下迟滞阈值18以下的信号15必须在评估时间14期间保持在上迟滞阈值16以下。一旦在信号为低之后，为了确认已检测到上升沿并且信号因此为“高”，信号15必须上升到高迟滞电平16以上并且保持在下迟滞电平18以上。通过验证的低到高和高到低转变分别构成了上升和下降沿。上述方法是公知的，并且在示波器以及功率仪中被广泛使用。

当脉冲调制信号是突发(burst)数字调制时，会出现问题。诸如OFDM或64QAM等数字调制可导致信号包络在信号或被测脉冲的整个启动时间(on-time)内跨过触发阈值。需要迟滞和验证来抵制噪声，但是例如在图2所示的波形的情形中，适用于抵制噪声的评估时间可能会导致遗漏整个脉冲，因为信号15在每个正转变(positive transition)的评估时间14内，总是下降到下迟滞阈值18以下。

如果减少评估时间14来允许检验脉冲前沿，则在图2所示示例中，调制将会符合验证标准，于是检测到了5个小脉冲，而非一个大脉冲。已知的触发延缓(hold-off)技术可用于通过在第一次检测后将触发抑制一段时间，来避免多触发所产生的问题。这也是有局限性的，因为当脉冲具有不确定的宽度或间隔时(如在当前或被提议的无线LAN信号中可能存在的那样)，则不能提供稳定的触发。因此，已知技术不能区分不同的脉冲，或者以大约两倍于脉冲宽度的频率调制的单个脉冲，甚至类似频率的噪声尖峰。

因此，本发明寻求提供一种用于检测脉冲前沿的方法和装置，具体但不限制于用于检测严重调制脉冲和/或带噪声信号中的脉冲的前沿的方法和装置，其克服或至少减轻了现有技术的上述问题。

发明内容

因此，在第一方面中，本发明提供了一种用于检测输入信号的脉冲前沿的装置，该装置包括：控制器；第一和第二迟滞阈值比较器，每个具有用于接收输入信号的第一输入、用于接收迟滞阈值的第二输入以及耦合到控制器的输出，其中第一和第二迟滞阈值比较器分别将输入信号与第一和第二迟滞阈值电平相比较；第一和第二评估计时器，其中每个由所述控制器控制，并且具有耦合到控制器的超时输出；其中控制器接收比较器和计时器的输出，并且控制计时器的启动，以使得控制器可确定输入信号跨过迟滞阈值电平的转变是否构成输入信号的脉冲前沿。

在一个实施例中，控制器在输入信号跨过第一迟滞阈值电平的第一转变被检测到时启动第一评估计时器，在输入信号跨过第二迟滞阈值电平的转变被检测到并且第一评估计时器还在进行计时的时候启动第二评估计时器，其中如果在第一评估计时器超时时或在第二评估计时器超时之前，输入信号再次高于第一迟滞阈值电平，则控制器将第一转变验证为输入信号的脉冲的前沿。

转变可以是上升转变，并且在第一迟滞阈值比较器检测出上升转变时，控制器可以控制第一评估计时器启动计时，并且其中如果输入信号保持在下迟滞阈值电平以上直到第一评估计时器超时，则上升转变被验证为输入信号的前上升脉冲沿。

转变可以是上升转变，并且在第一迟滞阈值比较器检测出上升转变时，控制器可以控制第一评估计时器启动计时，并且其中如果输入信号在第一评估计时器超时时高于下迟滞阈值电平，则上升转变被验证为输入信号的前上升脉冲沿。

转变可以是上升转变，并且在第一迟滞阈值比较器检测出上升转变时，控制器可以控制第一评估计时器启动计时，并且在第二迟滞阈值比较器检测出下降转变且第一评估计时器还在进行计时的时候，控制器可以控制第二评估计时器启动计时，并且其中如果输入信号在第二评估计时器还在进行计时时但是在第一评估计时器已超时后，返回上迟滞阈值电平以上，则上升转变被验证为输入信号的前上升脉冲沿。

每当在第一评估计时器还在进行计时的同时第二迟滞阈值比较器检测出下降转变时，控制器都可以控制第二评估计时器重新启动计时。

由第一评估计时器计时的期间可与由第二评估计时器计时的期间相等。每个评估计时器计时的期间在长度上等于最小脉冲宽度。

根据第二方面，本发明提供了一种用于检测输入信号中的脉冲的装置，包括上述用于检测脉冲前沿的装置，其中控制器接收比较器和计时器的输出，并且控制计时器的启动，以使得控制器可确定输入信号跨过迟滞阈值电平的转变是否构成输入信号的脉冲后沿。

在一个实施例中，在脉冲的前沿已被检测到之后，当输入信号跨过第二迟滞阈值电平的第二转变被检测到时，控制器可以启动第二评估计时器，并且其中如果输入信号在第二评估计时器超时时保持在第二迟滞阈值电平以下，则控制器将第二转变验证为输入信号的脉冲的后沿。

控制器可区分输入信号中的单个调制脉冲、一对噪声尖峰或两个独立脉冲。

根据第三方面，本发明提供了一种用于检测输入信号的脉冲前沿的方法，所述方法包括以下步骤：当检测到输入信号跨过第一迟滞阈值的第一转变时启动第一评估计时器；当在第一评估计时器还在进行计时的同时检测到输入信号跨过第二迟滞阈值的转变时启动第二评估计时器；如果输入信号在第一评估计时器超时时，或在第一评估计时器超时后，再次高于第一迟滞阈值，则将第一转变验证为输入信号的脉冲的前沿。

在一个实施例中，前沿是上升沿，并且该方法还包括以下步骤：如果信号保持在下迟滞阈值电平以上直到第一评估计时器超时，则将第一转变验证为输入信号的脉冲的上升沿；否则，如果输入信号在第一评估计时器超时时在下迟滞阈值电平以上，则将第一转变验证为输入信号的脉冲的上升沿。

第一评估计时器可以计时的与由第二评估计时器计时的期间相等的期间。

每个评估计时器可以计时在长度上等于最小脉冲宽度的期间。

根据第四方面，本发明提供了一种用于检测输入信号中的脉冲的方法，包括上述方法，并且在已验证输入信号的前沿之后，还包括以下步骤：当检测到输入信号跨过第二迟滞阈值的第二转变时，启动第二评估计时器；以及，如果输入信号保持低于第二迟滞阈值直到第二评估计时器超时，则将第二转变验证为输入信号的脉冲的后沿。

附图说明

现在参照附图，通过示例的方式来详细描述本发明的一个实施例，在附图中：

图1(a)示出了现有技术中已知的通过参考单个触发阈值来检测信号的典型带噪声前上升沿的示图；

图1(b)示出了现有技术中已知的通过参考一对迟滞阈值来检测图1(a)的信号的前上升沿的示图；

图2示出了一个调制信号的示图，其前上升沿的检测是如现有技术中已知那样通过使用评估时间来验证的；

图3是根据本发明一个实施例的触发电路的结构示意图；

图4是图3的触发电路用来检测输入信号的上升和下降沿的过程的流程图；

图5示出了具有第一波形的时序图，其示出了图3的实施例如何检测脉冲沿；

图6示出了具有第二波形的时序图，其示出了图3的实施例如何检测脉冲沿；以及

图7(a)～图7(c)是具有相隔一个间隙的一对峰的波形的示图，用于图示图3和图4的实施例可如何用于区分两个脉冲、一个调制脉冲和两个噪声尖峰。

具体实施方式

因此，如图3所示，根据本发明一个实施例的装置包括触发机制电路20，其包括控制器22、上迟滞阈值和下迟滞阈值比较器24和26、正评估计时器28和负评估计时器30。

到触发机制电路20的第一输入32提供了来自A/D转换器(未示出)的输入信号，在该A/D转换器中，其脉冲要被检测的信号(例如RF功率信号)被数字化。该输入32被传递到第一和第二比较器24和26的第一输入，还被传递到触发电路20到存储器36的直接输出34。触发电路20还具有两个输入38和40，其分别为两个比较器24和26提供预定的上迟滞阈值电平和下迟滞阈值电平。到触发电路20的最后一个输入39向正和负评估计时器28和30提供预定的评估时间值。比较器24和26的输出42和44被耦合到控制器22，控制器22又经由连接46和48耦合到评估计时器28和30，以接收它们的输出，并控制评估计时器的操作。

如下面将更详细描述的，控制器22被用来检测来自输入32的数字化信号中的脉冲的上升和下降沿。当控制器22检测到上升或下降沿时，各个输出50、52、54和56被传递到信号获取电路58，与输入信号相关的数据和检测到的脉冲沿从信号获取电路58被转发，以用于进一步处理。信号获取电路58控制数字化信号采样值在存储器36中的存储，并将存储器36中要存储该数字化数据的地址经由连接60传递到存储器36，同时经由连接62传递到控制器22。控制器22的输出50和52分别向获取控制电路58提供正和负验证触发，指示存储在存储器36中的特定转变已被验证为沿。存储器36中的这种已被验证为前沿或后沿的转变的地址在输出54和56上被分别传递到获取控制电路。

现在再参照图4，将更加详细地描述触发电路20的操作，图4示出了过程流程图。在本实施例中，控制器22被实现为状态机，下述过程中的各步骤发生在时钟周期上，因此这些状态在每个周期对控制器22来说都是很清楚的。

在本实施例中，脉冲是正的，即预期脉冲的前沿将是上升沿，脉冲的后沿将是下降沿。但是应当理解，本发明可很容易地被应用于相反情况，其中前沿是下降沿，后沿是上升沿。该过程开始于被标记为“开始”的点，并继之以下述步骤：

A1：对波形进行预评估。在检测任何沿之前，必须确定波形的当前状态，即，如果当电路开始操作时信号处于高状态，则将会寻找下降(后)沿，反之亦然。由于触发电路可能在调制脉冲的中间启动，因此在步骤A1中，触发电路确定信号是高于还是低于上迟滞阈值，并且在开始“正常”操作之前，等待在评估时间内高于或低于上迟滞阈值。一旦已经确定了波形的初始稳定状态，则过程根据要寻找的沿是上升沿还是下降沿而转移到步骤A2或A13。因此，如果预评估状态是“高”，则过程转移到步骤A13以检测下降沿，而如果预评估状态不是“高”，则过程转移到步骤A2以检测上升沿。

A2：检测到超过上阈值的上升转变？当上阈值比较器24检测到输入信号跨过了上迟滞阈值时，发现出现上升转变。如果发现了这种正转变，过程转移到下一步骤A3。如果未发现上升转变，则过程返回步骤A2，直到发现这种上升转变。

A3：启动正计时器。当控制器22接收到来自比较器的有关已检测到上迟滞阈值的上升转变的输出时，控制器启动正评估计时器28。此时，转变的存储器地址被锁存，使得如果如上所述，该转变被验证为沿时，该地址可被传递到获取控制电路58。然后，过程转移到步骤A4。

A4：信号低于下阈值？一旦已经检测到上升转变，需要验证其是否是上升沿。如果信号电平保持在下迟滞阈值以上，直到正评估计时器超时，则确认上升转变确实构成脉冲的上升沿，因为信号未落回到下迟滞阈值以下。因此，在步骤A4，控制器确定信号是否移动到下阈值以下。如果是，则未达到该验证标准，过程转移到步骤A6。如果否，并且信号保持在下迟滞阈值以上，则过程转移到步骤A5。

A5：正计时器超时。如果正评估计时器28超时(信号电平已被检测为高于下迟滞阈值)，则确认上升转变构成脉冲的上升沿，并且正验证触发被生成，过程转移到步骤A11。但是，如果正评估计时器28未超时，则过程返回步骤A4，以确定信号是否跨到低于下迟滞阈值，如上所述。

A6：(重新)启动负计时器。如果在正评估计时器28所覆盖的期间内，信号下降至下迟滞阈值以下，则负评估计时器30被启动。事实上，每当在正评估计时器运行期间有下降转变跨过下迟滞阈值时，负评估计时器30都会被重新启动。因此，不论信号有多少次跨过上和下迟滞阈值，正评估计时器28都仅在检测到上迟滞阈值的第一上升转变时(当电路寻找上升沿时)启动一次，但是每当出现下迟滞阈值的下降转变时，负评估计时器30都会重新启动(重启)，只要正评估计时器还在运行。随着负评估计时器的运行，过程转移到步骤A7。

A7：信号高于上阈值。如果在正评估计时器28超时时，信号仍然高于上迟滞阈值，则确认原上升转变构成了脉冲的上升沿。因此，在步骤A7，控制器22确定信号是否移动到上阈值以上。如果是，则过程返回步骤A5，以确定正评估计时器是否超时，如果超时，则原上升转变将被验证为上升沿。如果控制器22确定信号没有移动到高于上阈值，且信号保持低于上迟滞阈值，则过程转移到步骤A8。

A8：正计时器超时。在该步骤中，控制器22确定正评估计时器28是否已超时。如果否，则过程返回步骤A7，以检查信号是否在正评估计时器超时之前移动回到上阈值以上。但是，如果正计时器28超时(信号电平已被检测为不高于上迟滞阈值)，则过程转移到步骤A9。

A9：信号高于上阈值。如上所述，每当出现下迟滞阈值的下降转变时，负评估计时器都会重新启动，但是这仅发生在正评估计时器运行期间。如果信号低于下迟滞阈值，则当正评估计时器超时时，如果信号在负评估计时器30超时之前(不管它已重新启动了多少次)上升回到上迟滞阈值以上，则原上升转变将仍被评估为上升沿。因此，在步骤A9中，控制器确定信号是否移动到高于上阈值。如果是，则确认该上升转变构成脉冲的上升沿，并且正验证触发被生成，过程转移到步骤A11。如果否，并且信号未返回到上迟滞阈值以上，则过程转移到步骤A10。

A10：负计时器超时。在该步骤中，控制器22确定负评估计时器30是否已超时。如果是，则未达到验证标准，过程转移回步骤A2，以寻找新的上升转变。如果否，则过程返回步骤A9，以检查信号是否在负评估计时器30超时之前返回到上迟滞阈值以上。

A11：上升沿被验证。在步骤A3中记录的转变已在步骤A5或A9中被验证，并且正验证触发已被生成。正验证触发与该转变的存储器地址和/或上升转变的定时数据一起被输出到获取控制电路58。然后，过程转移到步骤A12。

A12：其他沿。该步骤检查是否还有其他要被检测的沿。如果有，则控制器知道下一个沿将是下降沿，过程转移到步骤A13。如果没有其他要被检测的沿，则过程退出。

A13：检测到低于下阈值的下降转变。寻找跨过下迟滞阈值的下降转变。当下阈值比较器26检测到输入信号已跨过下迟滞阈值时，这种下降转变被检测到。如果检测到这种下降转变，则过程转移到步骤A14。否则，过程返回步骤A13，以寻找这样的下降转变。

A14：启动负计时器。当控制器22接收到来自比较器26的有关已检测到下迟滞阈值的下降转变的输出时，控制器启动负评估计时器30。此时，转变的存储器地址被锁存，使得如果该转变被验证为沿，则其存储器地址可被传递到获取控制电路58，如上所述。然后，过程转移到下一步骤A15。

A15：信号高于上阈值。一旦已经发现下降转变，需要验证其是否是下降沿。如前所述，当信号由于下降转变而下降到下迟滞阈值以下时，负评估计时器被启动。如果信号在负评估计时器超时时保持在上迟滞阈值以下，即，信号在负评估计时器的整个期间内保持在上迟滞阈值以下，则该下降转变被确认为下降沿。因此，在步骤A15中，控制器确定信号是否移动到高于上阈值。如果是，则确认下降转变不构成脉冲的下降沿，并且过程返回步骤A13，以寻找下一下降转变。如果否，并且信号未返回上迟滞阈值以上，则过程转移到步骤A16。

A16：负计时器超时。在该步骤中，控制器22确定负评估计时器30是否已超时。如果是，则确认下降转变构成脉冲的下降沿，并且控制器提供用于验证启动负评估计时器的下降转变的负验证触发。在此情形下，过程转移到步骤A17。如果否，则过程返回步骤A15，以检查信号是否在负评估计时器30超时之前上升回到上迟滞阈值以上。

A17：下降沿被验证。在步骤A14中记录的转变已被评估，并且负验证触发已被生成。负验证触发与已被验证的下降转变的存储器地址和/或定时数据被输出。然后，过程移动到步骤A18。

A18：其他沿。该步骤检查是否还有其他要被检测的沿。如果有，则控制器知道下一个沿将是上升沿，并且过程转移到步骤A2。如果没有其他要被检测的沿，则过程退出。

当然，应当注意，图4的流程图所示出的过程已经被设计为上升沿可在紧接着对下降沿的评估之后的信号采样值处开始，其中正和负评估计时器的评估期间设置为与信号中的预期最小脉冲间隙相等。

现在参照图5和图6所示的两个波形，描述图4的过程的操作方式的不例。

在图5中示出了较简单的波形，其没有可用于图示上述过程中的某些步骤的清晰结构。首先，确定信号64的状态。这在箭头66所指示的期间内示出，其中信号电平在大于评估时间的时期内保持在高(和低)迟滞阈值以下，这两个阈值分别由线68和70指示，评估时间可由两个评估计时器之一提供。无论怎样，如果信号状态被确定为“低”，如处于低状态的数字信号76所示，则表明要检测的下一个沿是上升沿。

因此，如上参考步骤A2所述，在点80处出现了比较器24检测到的第一上升转变，其中信号64跨越超过了上迟滞阈值68。这使得正评估计时器28被启动，然后对正评估期间82计时。此外，在点80处检测到上升转变还使得存储器36中存储了该信号的这一部分的地址被控制器22锁存，以备该上升转变后来会被验证为是上升沿的情况。在过程的步骤A3中，确定信号保持在下迟滞阈值70以上，直到正评估计时器超时(步骤A5)，从而正验证触发84被生成，如数字信号72所示。当该正验证触发被生成，并且过程转移到步骤A11时，控制器22验证点80处的上升转变是上升沿(用A表示)，该上升沿被示意性地示为由脉冲86的开始部分表示的数字信号78。当然，应当理解，数字信号不能与数字信号72、74和76并行地被实时生成，因为在上升转变被首次检测到时，还不知道它是否构成上升沿。

当正验证触发84被生成时，也使得数字信号76的电平被切换(如点88所示)，以指示输入信号处于“高”状态，从而要被检测的下一个沿将是下降沿。因此，转移到步骤A13，信号64跨越超过下迟滞阈值70处的点90所指示的下一下降转变被检测到。这使得负评估计时器30被启动，其对负评估期间92计时。此外，对点90处的下降转变的检测还使得存储器36中存储了该信号的这一部分的地址被控制器22锁存，以备该下降转变后来会被验证为下降沿的情况。在此情形下，经步骤A15和A16，可以看出信号保持在下迟滞阈值70以下，直到负评估计时器超时，于是负验证触发94被生成，如数字信号74所示。当该负验证触发被生成时，过程转移到步骤A17，控制器22验证点90处的下降转变是下降沿(由B指示)，其被示意性地示为数字信号78的脉冲86的后部。

当负验证触发94被生成时，这也使得数字信号76的电平发生切换(如点96处所示)，以指示输入信号处于“低”状态，因此要检测的下一个沿将是上升沿。因此返回步骤A2，点98处所指示的下一上升转变发生在信号64跨越超过上迟滞阈值68处。这使得正评估计时器28被启动，然后对正评估期间100计时。而且，在点98处检测到上升转变也使得存储器36中存储了该信号的这一部分的地址被控制器22锁存。在此情形下可以看出，信号64下降到下迟滞阈值70以下(如点102所示)，而在正评估期间100仍在运行，导致负评估计时器30开始对负评估期间104计时。但是，在正评估期间100结束(步骤A8)，并且负评估期间104也结束(步骤A10)后，如果信号64并未跨越超过上迟滞阈值68，则点98处的上升转变被确认为不是上升沿，因此过程返回步骤A2，以寻找下一上升转变，该下一上升转变在点106处被发现，在这里信号64跨越超过上迟滞阈值68。正评估计时器28被再次启动，其然后对正评估期间108计时，并且在点106处检测到上升转变还使得存储器36中存储了该信号的这一部分的地址被控制22锁存。在此情形下可以看出，信号64在正评估期间108中保持在下迟滞阈值70以上，因此正验证触发110被生成，使得点106处的上升转变被验证为脉冲112的上升沿(用C表示)。

在图6中，示出了具有两个被严重调制从而难以检测的脉冲的波形。与图5中相同的元素，例如信号和阈值，在本图中以相似的标号表示。信号64可以在执行分析前首先被“预填充”(pre-fill)或存储在存储器中，从而信号历史可被比较——这是很常见的做法。同样，先确定信号64的初始状态，如箭头66所示。

当信号64在点120处跨越超过上迟滞阈值68时，正评估计时器28开始对正评估期间122计时，并且存储器36中存储了该信号的这一部分的地址被控制器22锁存。在此情形下，信号64在正评估期间122内下降到下迟滞电平70以下(在点124)，因此负评估计时器30被启动，以对负评估期间126计时。由于信号64被严重调制，所以它在正评估期间过期前上升回到上迟滞阈值68以上，因此该上升转变(暂时)未被验证为上升沿。相反，由于信号64又下降到下迟滞阈值70以下(在点128)，负评估计时器30被重新启动(以开始新的负评估期间130)。在此情形下，信号64在点132处再次升高到上迟滞阈值68以上，然而该上升转变发生在正评估期间122已经过期之后，但是在负评估期间过期之前。因此，正验证触发134被生成，控制器22将点120处的上升转变验证为上升沿(用A表示)，其被示意性地示为信号78中脉冲136的开始部分。再次，数字信号76的电平被切换(如点138所示)，以指示输入信号处于“高”状态，从而要被检测的下一个沿将是下降沿。

这样，以大量调制开始的脉冲将在脉冲开始时产生触发。具有正前沿的独立的尖峰将不能通过评估，从而将不会导致触发被生成。

当RF发射器启动时，RF脉冲被产生，并且当RF发射器关闭时，RF脉冲结束。当发射器工作时，它可能产生或可能不产生具有被调制的包络的波形，但是当它不发射时，它总是产生恒定的低值。由此可见，对脉冲的后部的触发，只需找出脉冲最后一次下降到下迟滞阈值以下并保持低于它。

因此，如图6中点140所示，当信号64跨过下迟滞阈值70时，检测到下一下降转变。再次，这使得负评估计时器30启动，对负评估期间142计时。由于信号64被严重调制，因此它在负评估期间142过期之前上升返回上迟滞阈值68以上，并且下降回到下迟滞阈值70以下(在点144)，于是负评估计时器30被重新启动(以开始新的负评估期间146)。这再次发生在信号64在重新开始的负评估期间146过期之前上升到上迟滞阈值68以上，并且下降回到下迟滞阈值70以下时(在点148)，于是负评估计时器30被重新启动(以开始新的负评估期间150)。但是，这次信号64没有再上升到上迟滞阈值68以上(仅上升到下迟滞阈值70以上)。因此，负验证触发154被生成，如数字信号74所示，并且控制器22将点148处的下降转变验证为下降沿(用B表示)，并且其被示意性地示为数字信号78的脉冲136的后部。当负验证触发154被生成时，这还使得数字信号76的电平发生切换(如点156所示)，以指示输入信号处于“低”状态，因此要被检测的下一个沿将是上升沿。每次转变到下迟滞阈值70以下时，由于负评估时间被重新启动，因此存储器地址被重新锁存在控制器22中。因此，当下降转变被验证为下降沿时，最后的转变地址可在负地址输出56处获得。

当信号64在点158处跨越超过上迟滞阈值68时，下一上升转变被检测到，因此正评估计时器28开始对正评估期间160的计时，并且存储器36中存储了该信号的这一部分的地址被控制器22锁存。在此情形下，由于正评估期间160期间的两个下降转变166、168，负评估计时器30被启动两次，以对负评估期间162、164计时。信号64在正评估期间160已过期之后，但是在最后一个负评估期间164过期之前，在点170处再次上升到上迟滞阈值68以上。因此，正验证触发172被生成，并且控制器22将点158处的上升转变验证为上升沿(由C表示)，其被示意性地示为数字信号78的脉冲174的开始部分。再次，数字信号76的电平发生切换(如点176所示)，以指示输入信号处于“高”状态，因此要被检测的下一个沿将是下降沿。

当信号64在点178处跨过下迟滞阈值70时，下一下降转变被检测到。同样，这使得负评估计时器30启动对负评估期间180的计时，但是当信号64返回到上迟滞阈值68以上，然后又在点184处下降到下迟滞阈值70以下时，负评估计时器30需要被重新启动(以开始新的负评估期间182)。但是，这次信号64没有再次升高到上迟滞阈值68以上，因此当负评估期间182过期时，负评估验证触发186被生成，如数字信号74所示，控制器22将点184处的下降转变验证为下降沿(由D表示)，其被示意性地示为数字信号78的脉冲174的后部。

从上述示例可很清楚地看出，从上或下阈值被跨过的那一点开始，经过了可变量的时间后，信号的转变可被验证为脉冲的沿，以便指示经验证的沿。这意味着已经出现的沿直到验证完成后才能被传递到信号获取电路。此外，不能通过简单地从验证触发生成点减去固定时间来找到实际的沿转变点，因为如上可见，评估时间依赖于波形。与简单的方波脉冲相比，验证经调制的脉冲所需时间更长。因此，需要捕获第一个和最后一个转变发生时的定时。然后，该“定时”信息和验证触发的指示一起被传递到功率仪的信号获取电路。如上所示，可以提供被验证的沿在存储器中的地址的信息。

应当理解，评估时间不应大于最小理想脉冲宽度。通过将评估时间设置为等于最小脉冲宽度，只需要一个值，简化了使用评估计时器的触发电路。因此，利用该方法可检测的最小脉冲宽度将等于脉冲间的最小间距。

用于前沿触发机制的较复杂的触发算法与较简单的后沿触发算法相结合，使得可自动确定输入信号是否包括噪声尖峰、调制脉冲或一对紧密相邻的RF功率脉冲，然后该确定结果可被用在标准仪器中，以执行脉冲相关测量。如图7所示，由隔开一个间隙的一对峰可被看成两个脉冲(图7(a))、调制脉冲(图7(b))或两个噪声尖峰(图7(c))。在每种情形下，最小脉冲宽度被设置为相同的，但是利用本发明的上述实施例，沿检测装置可对它们进行区分。

如图7(a)所示，如果评估时间被设置为最小脉冲宽度，则上升转变200和201以及下降转变202和203将被上述装置分别确定为上升和下降沿，因为每个峰都比最小脉冲宽度宽，而且间隙也比最小脉冲宽度宽。

另一方面，如图7(b)所示，上述装置将把第一上升转变200验证为上升沿，而不会把第一下降转变202验证为合格的下降沿，因为它发生在从通过验证的第一上升沿200开始的最小脉冲宽度以内，因此，第二上升转变201当然没有资格成为上升沿，因为装置没有在寻找上升沿。在此情形下，第二下降转变203将被验证为下降沿，因为它发生在开始于第一下降转变处的最小脉冲宽度(负评估期间)过期之后。这样，波形将被检测为单个调制脉冲。

最后，如图7(c)所示，上述装置将不会把第一上升转变200验证为上升沿，因为第一下降沿202发生在最小脉冲宽度(正评估期间)内，并且第二上升转变201直到负评估期间(间隙宽度)过期后才出现。因此，第二上升转变作为潜在的新上升沿而被再次检测，但是因为第二下降沿出现在最小脉冲宽度(正评估期间)过期前，因此第二上升转变未被评估为通过验证的上升沿(但是当然，如果下一上升转变出现在负评估期间过期前，则它仍可能被评估为上升沿)。否则，该波形将被认为仅是一对噪声尖峰。

应当理解，虽然仅详细描述了本发明的一个特定实施例，但是本领域的技术人员在不脱离本发明的范围的情况下可作出各种修改和改良。例如，虽然在上述实施例中，评估期间对于正和负评估期间来说是相同的，但应当理解，如有需要，正评估期间可与负评估期间不同。控制器57可被实现为状态机，或者由处理器执行的软件。这些本发明的可替换实施例可被实现为用于计算机系统的计算机程序产品，计算机程序产品例如是一系列存储在有形数据记录介质中的计算机指令，所述介质例如磁盘、CD-ROM、ROM或固定盘，或被实现在计算机数据信号中，所述信号通过有形介质或无线介质(例如微波或红外线)传输。一系列计算机指令可构成上述全部或部分功能，并且可被存储在任何易失或非易失存储设备中，例如半导体、磁、光或其他存储设备。参照图4所述的过程还可使用软件被逆向应用于已被预先捕捉的采样值流，以描绘边沿。这比已知的用于执行类似任务的算法更具优点。

Claims (19)

1.一种用于检测输入信号的脉冲前沿的装置，所述装置包括：

控制器；

第一和第二迟滞阈值比较器，所述第一和第二迟滞阈值比较器中的每个具有用于接收所述输入信号的第一输入、用于接收迟滞阈值的值的第二输入以及被耦合到所述控制器的输出，其中，所述第一和第二迟滞阈值比较器分别将所述输入信号与第一和第二迟滞阈值电平相比较；

第一和第二评估计时器，所述第一和第二评估计时器中的每个由所述控制器控制，并且具有被耦合到所述控制器的超时输出；

其中，所述控制器接收所述比较器和所述计时器的输出，并且控制所述计时器的启动，以使得所述控制器可确定所述输入信号跨过迟滞阈值电平的转变是否构成所述输入信号的脉冲前沿。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器当所述输入信号跨过所述第一迟滞阈值电平的第一转变被检测到时，启动所述第一评估计时器，当所述输入信号跨过所述第二迟滞阈值电平的转变被检测到，同时所述第一评估计时器在进行计时的时候，启动所述第二评估计时器，并且其中，如果当所述第一评估计时器超时的时候，或者在所述第二评估计时器超时之前，所述输入信号再次高于所述第一迟滞阈值电平，则所述控制器将所述第一转变验证为所述输入信号的脉冲的前沿。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述转变是上升转变，并且当上升转变被所述第一迟滞阈值比较器检测到时，所述控制器控制所述第一评估计时器开始计时，并且其中，如果所述输入信号保持在下迟滞阈值电平以上直到所述第一评估计时器超时，则所述上升转变被验证为所述输入信号的前上升脉冲沿。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述转变是上升转变，并且当上升转变被所述第一迟滞阈值比较器检测到时，所述控制器控制所述第一评估计时器开始计时，并且其中，如果所述输入信号当所述第一评估计时器超时时高于下迟滞阈值电平，则所述上升转变被验证为所述输入信号的前上升脉冲沿。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述转变是上升转变，并且所述控制器当上升转变被所述第一迟滞阈值比较器检测到时，控制所述第一评估计时器开始计时，并且当下降转变被所述第二迟滞阈值比较器检测到，同时所述第一评估计时器还在进行计时的时候，控制所述第二评估计时器开始计时，并且其中，如果所述输入信号在所述第二评估计时器还在进行计时时，但是在所述第一评估计时器已经超时之后，跨过回到上迟滞阈值电平以上，则所述上升转变被验证为所述输入信号的前上升脉冲沿。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，每当下降转变被所述第二迟滞阈值比较器检测到，同时所述第一评估计时器还在进行计时的时候，所述控制器控制所述第二评估计时器重新开始计时。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，由所述第一评估计时器计时的期间与由所述第二评估计时器计时的期间相等。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，每个评估计时器计时的期间在长度上等于最小脉冲宽度。

9.一种用于检测输入信号中的脉冲的装置，包括根据权利要求1所述的用于检测脉冲前沿的装置，并且其中，所述控制器接收所述比较器和所述计时器的输出，并且控制所述计时器的启动，以使得所述控制器可确定所述输入信号跨过迟滞阈值电平的转变是否构成所述输入信号的脉冲后沿。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，在脉冲的前沿已被检测到之后，当所述输入信号跨过所述第二迟滞阈值电平的第二转变被检测到时，所述控制器启动所述第二评估计时器，并且其中，如果所述输入信号当所述第二评估计时器超时时保持在所述第二迟滞阈值电平以下，则所述控制器将所述第二转变验证为所述输入信号的脉冲的后沿。

11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述控制器区分所述输入信号中的单个调制脉冲、一对噪声尖峰或两个独立脉冲。

12.一种用于检测输入信号的脉冲前沿的方法，所述方法包括：

当所述输入信号跨过第一迟滞阈值的第一转变被检测到时，启动第一评估计时器；

当所述输入信号跨过第二迟滞阈值的转变被检测到，同时所述第一评估计时器在进行计时的时候，启动第二评估计时器；以及

如果当所述第一评估计时器超时的时候，或者在所述第一评估计时器已经超时之后，但在所述第二评估计时器超时之前，所述输入信号再次高于所述第一迟滞阈值，则将所述第一转变验证为所述输入信号的脉冲的前沿。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述前沿是上升沿，并且还包括以下步骤：

如果所述信号保持在下迟滞阈值电平以上直到所述第一评估计时器超时，则将所述第一转变验证为所述输入信号的脉冲的上升沿；否则

如果当所述第一评估计时器超时时，所述输入信号在所述下迟滞阈值电平以上，则将所述第一转变验证为所述输入信号的脉冲的上升沿。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一评估计时器计时的期间与由所述第二评估计时器计时的期间相等。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，每个评估计时器计时的期间在长度上等于最小脉冲宽度。

16.一种用于检测输入信号中的脉冲的方法，包括根据权利要求12所述的方法，并且还包括在所述输入信号的前沿已经被验证之后：

当所述输入信号跨过所述第二迟滞阈值的第二转变被检测到时，启动第二评估计时器；以及

如果所述输入信号保持低于所述第二迟滞阈值直到所述第二评估计时器超时，则将所述第二转变验证为所述输入信号的脉冲的后沿。

17.一种计算机程序组件，包括计算机可读程序代码装置，用于使得处理器执行用于实现根据权利要求12所述的方法的过程。

18.根据权利要求17所述的计算机程序组件，其被包含在计算机可读介质上。

19.一种计算机可读介质，其上存储有程序，其中，所述程序用于使得计算机执行实现根据权利要求12所述的方法的过程。