【技术实现步骤摘要】
本申请涉及信号采集与处理，具体而言，涉及一种高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法及装置。
技术介绍
1、随着采样速率超过10gsps(giga-bits per second)以上的高速 adc（模数转换器）应用需求的不断增长，如何精确捕捉外部触发信号与adc采样信号的对齐关系成为了技术难题。示例在adc在 fs=32gsps 采样率下，如果外部触发信号的时间精度仅达到 1ns，这意味着触发信号在时间上偏差1ns，会导致32个adc采样样点的偏差，而高精度的数据采集系统需要触发时间偏差应达到几个甚至一个采样点偏差。如何将外部触发信号的处理时间精度提高到高于adc的采样时间精度，是工程实现中必须要解决的一个关键技术问题。
2、现有技术中，受限于传统的触发信号控制手段，外部触发信号在超高采样率条件下难以实现更高的时间分辨率。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法及装置，能够通过高速收发器实现高精度的触发信号采样，从而有效提高触发信号精度，以适应高速率 adc 数据采集应用场景。
2、本申请实施例提供的一种高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法，包括以下步骤：
3、获取用于触发adc采样的串行触发信号；所述串行触发信号为差分信号；
4、将所述串行触发信号输入至高速收发器，所述高速收发器基于预先配置好的线速率、用户数据位宽将所述串行触发信号转换为并行数据，并输出用户数据和对应的用户
5、在用户时钟域下对所述用户数据进行并行边沿检测，识别用户时钟域下所述用户数据的边沿检测结果；所述边沿检测结果中包括所述用户数据中每个触发边沿的触发模式和索引；
6、将包括所述用户时钟域下所述用户数据和边沿检测结果的并行触发数据同步至adc时钟域，获取同步后的所述并行触发数据；
7、基于所述并行触发数据和所述adc的采样率的匹配结果，以及同步后的所述并行触发数据中的边沿检测结果，从所述并行触发数据的用户数据中确定和所述adc的采样数据点时间匹配的目标触发信号，并将所述目标触发信号和adc采样数据对齐。
8、在一些实施例中，所述的高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法中，所述获取用于触发adc采样的串行触发信号，包括：
9、获取外部设备输出的差分信号；
10、或者，获取外部设备输出的单端信号，并通过单端转差分模块将所述单端信号转换为差分信号。
11、在一些实施例中，所述的高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法中，所述基于所述并行触发数据和所述adc的采样率的匹配结果，以及同步后的所述并行触发数据中的边沿检测结果，从所述并行触发数据的用户数据中确定和所述adc的采样数据点时间匹配的目标触发信号，包括：
12、基于高速收发器的线速率、用户数据位宽和用户时钟频率，以及adc的采样率、并行样点个数和adc时钟频率，计算所述并行触发数据相对于 adc 采样数据的触发精度；
13、基于所述并行触发数据相对于 adc 采样数据的触发精度，从同步后的并行触发数据中确定出和adc采样点在时间上对应的目标触发信号；
14、确定所述目标触发信号的触发信号信息，所述触发信号信息包括目标触发信号对应的目标触发模式和目标索引。
15、在一些实施例中，所述的高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法中，所述并行触发数据相对于 adc 采样数据的触发精度小于或等于adc采样数据的一个采样点。
16、在一些实施例中，所述的高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法中，所述将包括所述用户时钟域下所述用户数据和边沿检测结果的并行触发数据同步至adc时钟域，获取同步后的所述并行触发数据，包括：
17、异步 fifo 模块的写端口写入所述用户时钟域下所述并行触发数据；
18、异步 fifo 模块的读端口连接adc时钟域，读取与adc 采样时钟同步的所述并行触发数据，得到同步后的所述并行触发数据。
19、在一些实施例中，所述的高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法中，所述在用户时钟域下对所述用户数据进行并行边沿检测，识别用户时钟域下所述用户数据的边沿检测结果，包括：
20、寄存所述用户数据；
21、比较所述用户数据中相邻的两位数据，如果所述相邻的两位数据不同，判定触发边沿为上升沿或下降沿，如果相同，则判定触发边沿为无效沿；
22、确定触发边沿的索引，确定用户时钟域下所述用户数据的边沿检测结果。
23、在一些实施例中，所述的高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法中，所述比较所述用户数据中相邻的两位数据，如果所述相邻的两位数据不同，判定触发边沿为上升沿或下降沿，包括：
24、若相邻的两位数据中前一位数据为0，后一位数据为1，则判定触发边沿为上升沿；
25、若相邻的两位数据中前一位数据为1，后一位数据为0，则判定触发边沿为下降沿。
26、在一些实施例中，所述的高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法中，将所述目标触发信号和adc采样数据对齐之后，所述方法还包括：
27、从所述目标触发信号发生的第一个样点开始记录所述adc 采样数据，根据目标触发信号的索引重新排列所述 adc 采样数据；
28、和/或，
29、将所述目标触发信号与 adc采样数据独立存储，并上传至上位机进行解析，从而确定所述目标触发信号与 adc采样数据的同步关系。
30、在一些实施例中，所述的高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法中，还包括：
31、配置所述高速收发器的线速率、用户数据位宽和编码方式。
32、在一些实施例中，还提供一种高精度触发信号和adc采样数据对齐的装置，所述装置包括：高速收发器模块、数据处理模块、时钟跨域处理模块和触发信号同步模块；
33、所述高速收发器模块，用于接收用于触发adc采样的串行触发信号；所述串行触发信号为差分信号；并基于预先配置好的线速率、用户数据位宽所述高速收发器将所述串行触发信号转换为并行数据，并输出用户数据和对应的用户时钟频率；所述线速率大于或等于adc的采样率；
34、所述数据处理模块，用于在用户时钟域下对所述用户数据进行并行边沿检测，识别用户时钟域下所述用户数据的边沿检测结果；所述边沿检测结果中包括所述用户数据中每个触发边沿的触发模式和索引；
35、所述时钟跨域处理模块，用于将包括所述用户时钟域下所述用户数据和边沿检测结果的并行触发数据同步至adc时钟域，获取同步后的所述并行触发数据；
36、所述触发信号同步模块，用于基于所述并行触发数据和所述adc的采样率的匹配结果，以及同步后的所述并行触发数据中的边沿检测结果，从所述并行触发数据的用户数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高精度触发信号和ADC采样数据对齐的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高精度触发信号和ADC采样数据对齐的方法，其特征在于，获取用于触发ADC采样的串行触发信号，包括：
3.根据权利要求1所述的高精度触发信号和ADC采样数据对齐的方法，其特征在于，基于所述并行触发数据和所述ADC的采样率的匹配结果，以及同步后的所述并行触发数据中的边沿检测结果，从所述并行触发数据的用户数据中确定和所述ADC的采样数据点时间匹配的目标触发信号，包括：
4.根据权利要求3所述的高精度触发信号和ADC采样数据对齐的方法，其特征在于，所述并行触发数据相对于 ADC 采样数据的触发精度小于或等于ADC采样数据的一个采样点。
5.根据权利要求3所述的高精度触发信号和ADC采样数据对齐的方法，其特征在于，所述将包括所述用户时钟域下所述用户数据和边沿检测结果的并行触发数据同步至ADC时钟域，获取同步后的所述并行触发数据，包括：
6.根据权利要求1所述的高精度触发信号和ADC采样数据对齐的方法，其特征在于，所述在用户时钟域下
7.根据权利要求6所述的高精度触发信号和ADC采样数据对齐的方法，其特征在于，所述比较所述用户数据中相邻的两位数据，如果所述相邻的两位数据不同，判定触发边沿为上升沿或下降沿，包括：
8.根据权利要求1所述的高精度触发信号和ADC采样数据对齐的方法，其特征在于，将所述目标触发信号和ADC采样数据对齐之后，所述方法还包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.一种高精度触发信号和ADC采样数据对齐的装置，其特征在于，所述装置包括：高速收发器模块、数据处理模块、时钟跨域处理模块和触发信号同步模块；
...【技术特征摘要】
1.一种高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法，其特征在于，获取用于触发adc采样的串行触发信号，包括：
3.根据权利要求1所述的高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法，其特征在于，基于所述并行触发数据和所述adc的采样率的匹配结果，以及同步后的所述并行触发数据中的边沿检测结果，从所述并行触发数据的用户数据中确定和所述adc的采样数据点时间匹配的目标触发信号，包括：
4.根据权利要求3所述的高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法，其特征在于，所述并行触发数据相对于 adc 采样数据的触发精度小于或等于adc采样数据的一个采样点。
5.根据权利要求3所述的高精度触发信号和adc采样数据对齐的方法，其特征在于，所述将包括所述用户时钟域下所述用户数据和边沿检测结果的并行触发数...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔冰冰，朱进军，周建云，周光磊，李峰，单立超，
申请(专利权)人：北京坤驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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