[发明专利]一种高速1553B总线信号频谱计算方法

权利要求书

1.一种高速1553B总线信号频谱计算方法，包括总线上传输的数据码应是曼彻斯特II型双电平码，逻辑1为双极性编码信号1/0(即一个正脉冲继之以一个负脉冲)，逻辑0为双极性编码信号0/1(即一个负脉冲继之以一个正脉冲)。过零跳变发生在每一位时的中点。

单个方波如图1所示，表达式为：

f1(t)=1-0.5≤t≤0-10≤t≤0.5]]>

设上升时间tr＝150ns，梯形波如图2所示。

于1Mb/s的位速率的曼彻斯特码，波形的上升、下降时间(从10％到90％)应该在100～300ns之间，这使得波形近于梯形。其中，最小上升和下降时间的限制，规定了信号所占的最小带宽(/频谱/能量的分布)。为了方便计算，这里对信号幅值进行了适当设置。

表达式为：

f2(t)=-0.5-t-0.5≤t≤-0.425-0.075-0.425≤t≤-0.075t-0.075≤t≤0.0750.0750.075≤t≤0.4250.5-t0.425≤t≤0.5]]>

对方波进行傅立叶变换，得，

F1(w)=∫-∞∞f1(t)×e-jwtdt,]]>

由于f₁(t)是奇函数，即f₁(-t)＝-f₁(t)，所以，

F1(w)=-2j∫0∞f1(t)×sin(wt)dt=cos(0.5w)-1w]]>

同理，对梯形波f₂(t)进行傅立叶变换，得，

F2(w)=∫-∞∞f2(t)×e-jwtdt=-2j∫0∞f2(t)×sin(wt)dt]]>

=-2j[∫00.075t×sin(wt)dt+∫0.0750.4250.075×sin(wt)dt+∫0.4250.5(0.5-t)×sin(wt)dt]]]>

=2w2(sin0.075w+sin0.425w-sin0.5w)]]>

f₁(t)和f₂(t)的能量谱分别为：

ε₁(w)＝|F₁(w)|²

ε₂(w)＝|F₂(w)|²

求某一频段内的能量通过公式：

E1=12π∫0xϵ1(w)dw=12π∫0x|F1(w)|2dw]]>

E2=12π∫0xϵ2(w)dw=12π∫0x|F2(w)|2dw]]>