[发明专利]一种旋转环境下数据采集的时钟抖动估计及修正方法

权利要求书

1.一种旋转环境下数据采集的时钟抖动估计及修正方法，其特征在于包括以下步骤：

S1: 通过DA模块生产一个同相三角波基准源信号和一个正交三角波基准源信号，两组信号的频幅相同，相位相差90度,并将两者数据传输至FPGA；

S2: 无线外部时钟采样信号通过无线传输模块进行差分处理，传输至FPGA,FPGA以无线外部时钟采样信号作为AD采样时钟对同相三角波基准源信号和正交三角波基准源信号进行等间隔连续同步并行采集，满足,为无线外部时钟采样信号的采样频率；

S3: 在进行信号采集过程中，利用三角波斜边检测原理对同相三角波基准源信号和正交三角波基准源信号进行上升或下降阶段检测，采用等幅度时间检测法估计时钟抖动:

相邻两个采样点的时间抖动变化量为，

实际采样点距离标准采样的时间抖动估计量为：,

实际时间间隔的两个采样点的实际幅度差值为：

其中：为基准信号源采集点序列，为同相三角波基准源信号和正交三角波基准源信号的标准理论幅度差值，为相邻两个采样点的实际幅度差值，分别为第个和第个采样点的幅值；

S4：在S3中进行基准源信号检测时，同步采集信号，获得采集信号在一个采集周期内的实际采样值序列和时间抖动估计量序列；

S5:根据实际采样值序列和时间抖动量序列对采集信号进行拉格朗日多项式插值修正，得在到个序列点插值修正的采样值序列：

其中：为已采集的信号序列点,为第j个采集信号，为第个序列点的时间点；

S6：将采集信号进过修正后的插值序列进行反馈至S3，并进行迭代。

2.根据权利要求1所述的一种旋转环境下数据采集的时钟抖动估计及修正方法，其特征在于：通过无线外部时钟采样信号的采样频率确定同相三角波基准源信号和正交三角波基准源信号的频率，满足。

3.根据权利要求1所述的一种旋转环境下数据采集的时钟抖动估计及修正方法，其特征在于在S3中，当标准时间间隔的两个采集点位于基准源信号的上升阶段或下降阶段时，

同相三角波基准源信号的理论幅度差值为:,

正交三角波基准源信号的理论幅度差值为:,

标准理论幅度差值根据同相三角波基准源信号和正交三角波基准源信号的标准时间间隔的两个采集点的分布决定，当标准时间间隔的两个采集点之间存在拐点时，两个基准源信号的理论幅度差值的误差绝对值比较于最大门限值来决定，

其中：为同相三角波基准源信号的频率，为正交三角波基准源信号的频率，为基准源信号的高电平，为基准源信号的低电平，为最大门限值。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种旋转环境下数据采集的时钟抖动估计及修正方法，其特征在于： 三角波斜边检测、等幅度时间检测、时钟抖动估计和拉格朗日多项式插值修正均在FPGA内依次完成。

5.根据权利要求4所述的一种旋转环境下数据采集的时钟抖动估计及修正方法，其特征在于包括主控FPGA和子FPGA，所述子FPGA用于采集DA输出的两组基准源信号和采集信号，主控FPGA用于接受子FPGA的数据和外部时钟数据，并对子FPGA的数据进行修正。