发明名称 滑动窗口式数据采样方法及装置
摘要 本发明公开一种滑动窗口式数据采样方法,通过对待采样的信号叠加正向和反向的修正电压,形成一个动态滑动的采样窗口,将模数转换器的输入电压控制在其最优测量区间内,并通过数据处理单元对模数转换器的采样数据进行处理,跟踪调整正向及反向修正电压,同时结合正向和反向修正电压数据,对采样数据进行规一化处理,得到准确的实时输入数据。本发明还公开了滑动窗口式数据采样装置。本发明方法可以将采样输入电压范围作正向和反向的扩展,扩展的范围可由设计参数确定,同时可以准确将输入信号进行转换,将模数转换器的实时输入锁定至模数转换器最优性能区间窗口,提高信号采集的整体性能。
申请公布号 CN102497209B 申请公布日期 2014.01.22
申请号 CN201110400018.7 申请日期 2011.12.06
申请人 南京信息工程大学 发明人 毛鹏;童瑞婷
分类号 H03M1/02(2006.01)I 主分类号 H03M1/02(2006.01)I
代理机构 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人 艾中兰
主权项 一种滑动窗口式数据采样方法,其特征在于通过对待采样的信号叠加正向和反向的修正电压,形成一个动态滑动的采样窗口,将模数转换器的输入电压控制在其最优测量区间内,并通过数据处理单元对模数转换器的采样数据进行处理,跟踪调整正向及反向修正电压,同时结合正向和反向修正电压数据,对采样数据进行归一化处理,得到准确的实时输入数据,具体是采用正、反向修正数模转换器分别产生正向和反向的修正电压,正向和反向的修正电压分别进行信号调理后,通过一路运算放大器与待采样的信号进行叠加,叠加后的电压作为模数转换器的输入,数据处理单元采用相应的程序算法,对模数转换器和正、反向修正数模转换器分别进行控制,实时处理模数转换器的采样数据,跟踪调整正、反向修正数模转换器的数字量输入,调整运算放大器的输出电压窗口即采样窗口,具体包括如下步骤:步骤(1),采样窗口搜索:在数据采样初始时,对采样窗口进行首次搜索,采样窗口搜索是通过调整正向及反向修正电压来对输入信号进行叠加,并对模数转换器转换结果数字量进行判断,以确定模数转换器输入当前电压范围,进而跟踪调整正向、反向修正电压,以将模数转换器的输入修正至其采样窗口搜索结果范围内,即模数转换器输入范围的20%‑80%区间内;步骤(2),采样窗口锁定:跟踪调整正向、反向修正电压,将模数转换器输入进一步修正至模数转换器输入范围的30%‑70%区间内;步骤(3),采样窗口跟踪滑动:完成采样控制,并对采样结果进行归一化处理,得到实时的采样数据,同时通过调整正、反向修正电压,来实现采样窗口的跟踪滑动,将模数转换器的输入始终锁定至模数转换器的最佳输入中心,即模数转换器输入范围的50%处。
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