[发明专利]一种数字示波器及其信号频率测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字示波器技术领域，具体涉及一种数字示波器及其信号频率测量方法。

背景技术

数字示波器是形象地显示信号随时间变化波形的仪器，是集数据采集、A/D转换、软件编程等一系列技术于一体的高性能信号特性测试仪器。

在数字示波技术中，频率是最基本的参数之一，其与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得非常的重要。测量频率的方法有多种，硬件频率计测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。

目前的示波器中实现频率计功能的方案有两种，第一种方案是直接测频法；第二种是周期测频法，直接测频法本身更适用于高频信号的频率测量，周期测频法本身更适用于低频信号的频率测量，这两种方案中的任何一种均不能保证对接收信号的频率测量精度。

另外，目前在上述两种测频方法中，均是将模拟通道输入的信号送给模拟比较器，而后将比较结果送到数字芯片进行频率测量，但是，模拟比较器有效统计输入信号频率受限于数字芯片处理时钟频率，而且，由于模拟比较器输出信号与数字芯片处理时钟异步，会降低统计精度，另一方面模拟比较器成本也较高，增加了硬件成本。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例期望提供一种数字示波器及其信号频率测量方法。

本发明实施例提供了一种数字示波器，所述数字示波器，包括：直接测频模块、判断模块及周期测频模块；其中，

所述直接测频模块，用于按照直接测频法确定接收信号的第一频率；

所述判断模块，用于判断所述第一频率是否小于处理时钟的十分之一，如果是，则触发周期测频模块，并将所述周期测频模块所确定的第二频率作为接收信号的频率，并输出所述第二频率；如果否，则将所述第一频率作为接收信号的频率，并输出所述第一频率；

所述周期测频模块，用于被判断模块触发时，按照周期测频法确定接收信号的第二频率。

上述方案中，所述直接测频模块包括：

统计单元，用于统计接收信号在闸门时间T1内出现的上升沿个数N；

第一确定单元，用于将所述上升沿个数N和闸门时间T1的比值N/T1确定为第一频率。

上述方案中，所述直接测频模块还包括：设置单元，用于设置闸门时间T1的取值。

上述方案中，所述周期测频模块，包括：

检测单元，用于检测输入信号出现M个周期时的时间T2；

第二确定单元，用于将所述周期个数M和时间T2的比值M/T2确定为第二频率。

上述方案中，所述时间T2通过以下方式确定：

T2＝输入信号第一个上升沿持续的总时间+(M-2)×T3+输入信号最后一个上升沿持续的总时间；

其中，所述T3为输入信号的周期。

上述方案中，所述数字示波器还包括：

数字芯片ADC接口，用于接收来自模数转换器的数字波形信号，并将接收到的数字波形信号分为两部分，一部分送到降采样及模型存储模块，用做后续的显示及测试处理，另一部分用作数字比较器的输入信号；

数字比较器，用于对ADC接口发送的信号进行处理后输出至上升沿检测模块；

上升沿检测模块，用于对接收到的信号进行上升沿检测，并将上升沿检测结果发送给直接测频模块或周期测频模块。

本发明实施例还提供了一种数字示波器中的信号频率统计方法，所述方法，包括：

按照直接测频法确定接收信号的第一频率；

判断所述第一频率是否小于处理时钟的十分之一，如果是，则按照周期测频法确定接收信号的第二频率，并将所确定的第二频率作为接收信号的频率，并输出所述第二频率；如果否，则将所述第一频率作为接收信号的频率，并输出所述第一频率。

上述方案中，所述按照直接测频法确定接收信号的第一频率，包括：

统计接收信号在闸门时间T1内出现的上升沿个数N；

将所述上升沿个数N和闸门时间T1的比值N/T1确定为第一频率。

上述方案中，所述按照直接测频法确定接收信号的第一频率之前，所述方法还包括：设置闸门时间T1的取值。

上述方案中，所述按照周期测频法确定接收信号的第二频率，包括：

检测输入信号出现M个周期时的时间T2；

将所述周期个数M和时间T2的比值M/T2确定为第二频率。

与现有技术相比，本发明实施例至少具备以下优点：