[发明专利]一种高精度的多通道信号校准方法及装置

说明书

本发明提供了一种高精度的多通道信号校准方法及装置，适用于对信号采样装置中的成对信号的处理时序进行校准，信号采样装置包括多路信号采样通道以及多路信号处理单元，信号采样通道的数量大于信号处理单元的数量；包括：提供至少一对符合预设条件的校准信号；对至少一对校准信号采样至少一个周期后分别得到每个校准信号的采样结果；将采样结果在采样周期的时间轴上进行偏移，得到采样结果之间的最佳的时间偏移值，以作为信号采样装置的时间轴校准值。其技术方案的有益效果在于，将传感器、滤波放大电路、多路选择开关、ADC轮流采样的时间延时，综合在一起进行校准，以使得信号在时间轴对齐，消除一项重要的原理误差，从而实现高精度测量的方法。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种高精度的多通道信号校准方法及装置。

背景技术

随着数字信号处理技术的发展，在对物理量进行测量的产品中，信号输入回路多采用如图1所示的结构，物理信号经过传感器、滤波放大电路、数字/模拟转换器(ADC)后，在DSP或者MCU中进行复杂的数字信号处理。传感器将物理信号转变为电信号1(电压或电流)，滤波放大电路将此电信号1转换为适合ADC输入范围的电信号2，ADC将电信号2转换为数字信号后，经DSP或MCU计算后，得到物理量的测量数值或者特征信号等。常见的测量产品的示意图，物理信号，经过传感器、滤波放大电路、多路选择开关之后，才会连接至ADC的输入端，ADC按照顺序依次转换后，得到数字信号D1～D8。如图2所示，在这些物理量测量产品中，时常需要对多通道的物理信号进行采样，然而基于成本的考虑，选用了单核ADC的MCU、或者只配备了一个专用的ADC芯片，这样多路信号需要按照顺序选通、轮询采样。例如S1、S2是需要成对处理的两路信号，需要在相同的时间点采样，而为了减小两个通道因为轮询采样造成的时间延迟，一种方法是在设计PCB时，安排两路信号在物理上相邻，依次进行模拟/数字转换。然而在设计PCB时，由于结构限制，或是为了信号质量和走线方便，会遇到这一对信号不能相邻的情况，从而造成了比较大的时间延迟。当后续需要计算这一对信号的差值、乘积时，如果忽略了这一对信号在时间轴上的误差，会从原理上导致较大的计算误差。

发明内容

针对现有技术中为了解决模拟/数字转换器(ADC)的数量小于信号的通道数时，因为各路信号需要轮流进行模拟/数字转换，需要成对处理的信号，因为信号通路和模拟/数字转换的时间延时，造成数字信号无法在时间轴对准存在的上述问题，现提供一种旨在提出一种将传感器、滤波放大电路、多路选择开关、ADC轮询采样的时间延时，综合在一起进行校准，以使得信号在时间轴对齐，消除一项重要的原理误差，从而实现高精度测量的方法及装置。

具体技术方案如下：

一种高精度的多通道信号校准方法，适用于对信号采样装置中的成对信号的处理时序进行校准，所述信号采样装置包括多路信号采样通道以及多路信号处理单元，所述信号采样通道的数量大于所述信号处理单元的数量；其中，包括以下步骤：

步骤S1、提供至少一对符合预设条件的校准信号；

步骤S2、对至少一对所述校准信号采样至少一个周期后分别得到每个所述校准信号的采样结果；

步骤S3、将所述采样结果在采样周期的时间轴上进行偏移，得到所述采样结果之间的最佳的时间偏移值，以作为所述信号采样装置的时间轴校准值。

优选的，所述步骤S1中，所述预设条件为：一对所述校准信号中的所有所述校准信号均一致；以及

每个所述校准信号的频率均位于所述信号采样装置所在的产品的工作频带范围内，且所述校准信号的采样长度大于至少一个所述采样周期。

优选的，所述校准信号为正弦波信号。

优选的，所述步骤S1中，一对所述校准信号中的所有所述校准信号的信号类型一致；

则所述步骤S2具体包括：