[发明专利]用于固定采样率信号源的数字信号处理波形合成

说明书

一种测试和测量仪器，包括具有输出采样率的数模转换器，其被配置成接收数字采样波形和参考时钟并以该采样率输出模拟波形；波形合成器，其被配置成接收具有波特率的输入波形并输出波特率小于数模转换器的采样率的数字采样波形；以及端口，其被配置成输出该模拟波形。

对相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月31日提交的临时美国专利申请号62/787,192的权益，该临时美国专利申请的全部内容在此通过引用并入本申请中。

技术领域

本公开涉及与测试和测量系统有关的系统和方法，并且特别地涉及为固定采样率信号源合成波形。

背景技术

为数据通信应用合成波形的常规信号源通常使用的采样率是所生成波形的期望波特率的整数倍。这些波形可以包括诸如用于相干光通信应用等的信令技术，诸如不归零（NRZ）、脉冲振幅调制（PAM）、跨两个同步信道针对同相（I）和正交（Q）信号分量的正交振幅调制（QAM）。

利用传统的波形生成方法，信号源可以使用以恒定整数插值因子对波形符号值进行简单复制，以从波形波特率到由数模转换器（DAC）所使用的采样率进行上采样。至少，利用传统同步波形合成方法支持任意波特率的波形生成需要参考时钟和DAC采样率，该DAC采样率在频率上可以在全部倍频程上变化，即跨1:2倍的频率范围而变化，其以整数比而与期望的波形波特率同步。

然而，利用高速DAC和信号源来设计同步波形生成（其采样频率可以跨全部倍频程而变化）可能是具有挑战性的。而且，改变DAC采样频率以支持针对需要在几个不同波特率之间切换的测试和测量应用的不同波形波特率可能经常需要实行耗时的重新校准，因为许多DAC减损可能对采样率是敏感的。

本公开的实施例解决了现有技术的这些和其他缺陷。

附图说明

通过参考附图对实施例的以下描述，本公开的实施例的各方面、特征和优点将变得显而易见，其中：

图1是根据本公开的一些实施例的具有波形合成器的测试和测量仪器的框图。

图2是根据本公开的一些实施例的Farrow重采样滤波器的示例。

图3是根据本公开的其他实施例的具有另一波形合成器的测试和测量仪器的示例。

图4是根据本公开的实施例的线性边缘插值的结果图。

图5是根据本公开的实施例实行的线性边缘插值的结果图。

图6是根据本公开的其他实施例的具有波形合成器的测试和测量仪器的框图。

具体实施方式

本公开的实施例可以通过使用数字信号处理（DSP）来利用相对于目标波形波特率被过采样的异步固定速率DAC或窄可调速率DAC来合成波形，从而解决常规和传统技术的挑战。如将在下面更详细讨论的，本公开的实施例可以通过DSP中的分数复制/插值技术来支持任意波形波特率，以将以期望波特率下的波形上采样到DAC的采样率。

利用固定速率DAC或窄可调速率DAC和信号源的本公开的实施例优于利用可以至少在倍频程（octave）上改变其采样率的DAC和信号源的传统整数复制方法，因为高速固定速率DAC相对于可变采样率DAC可以更易于设计和优化。即使对于其中固定速率DAC的采样率高于可比较的可变采样率DAC的情况，也是如此。

此外，本公开的实施例可以允许固定速率DAC或窄可调速率DAC和采样信号被校准一次，并且然后可以动态地改变波形波特率而无需重新校准。还可以利用被用来以分数比率复制波形和/或对波形进行插值的DSP波形合成实施例中的一些来在波形生成期间动态地调制符号周期，以引入扩频时钟，将抖动减损和/或其他与时序或相位有关的减损添加到利用信号源为应力测试应用生成的波形。