[发明专利]一种高速1553B总线信号频谱计算方法

摘要

本发明涉及一种高速1553B总线信号频谱计算方法，具体是指一种可以对高速1553B总线系统中的信号频谱进行分析计算的方法，可以用于多种1553B总线的系统性能分析和比较。传统1553B总线信号频谱分析方法只针对一种带宽的总线信号进行分析，适应性差。为了适应高速1553B总线开发的需要，需要建立了一种适应多种传输带宽的1553B总线信号频谱分析方法。该方法使用统一的理论和推导方法，能够快速准确的对多种带宽1553B总线的频谱进行分析，给出频谱和能量谱。

主权项

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： f 1 ( t ) = 1 - 0.5 ≤ t ≤ 0 - 1 0 ≤ 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： f 2 ( t ) = - 0.5 - t - 0.5 ≤ t ≤ - 0.425 - 0.075 - 0.425 ≤ t ≤ - 0.075 t - 0.075 ≤ t ≤ 0.075 0.075 0.075 ≤ t ≤ 0.425 0.5 - t 0.425 ≤ t ≤ 0.5 对方波进行傅立叶变换，得， F 1 ( w ) = ∫ - ∞ ∞ f 1 ( t ) × e - jwt dt , 由于f1(t)是奇函数，即f1(‑t)＝‑f1(t)，所以， F 1 ( w ) = - 2 j ∫ 0 ∞ f 1 ( t ) × sin ( wt ) dt = cos ( 0.5 w ) - 1 w 同理，对梯形波f2(t)进行傅立叶变换，得， F 2 ( w ) = ∫ - ∞ ∞ f 2 ( t ) × e - jwt dt = - 2 j ∫ 0 ∞ f 2 ( t ) × sin ( wt ) dt = - 2 j [ ∫ 0 0.075 t × sin ( wt ) dt + ∫ 0.075 0.425 0.075 × sin ( wt ) dt + ∫ 0.425 0.5 ( 0.5 - t ) × sin ( wt ) dt ] = 2 w 2 ( sin 0.075 w + sin 0.425 w - sin 0.5 w ) f1(t)和f2(t)的能量谱分别为：ε1(w)＝|F1(w)|2ε2(w)＝|F2(w)|2求某一频段内的能量通过公式： E 1 = 1 2 π ∫ 0 x ϵ 1 ( w ) dw = 1 2 π ∫ 0 x | F 1 ( w ) | 2 dw E 2 = 1 2 π ∫ 0 x ϵ 2 ( w ) dw = 1 2 π ∫ 0 x | F 2 ( w ) | 2 dw