使用增強(qiáng)遞歸離散傅里葉變換的片上專用分析的制作方法
【專利摘要】計(jì)算裝置使用遞歸離散傅里葉變換（RDFT）引擎（114）來減少頻率變換模塊（118）所需的時(shí)間、保持中間產(chǎn)品（例如204）所需的存儲(chǔ)器和/或用于測試的計(jì)算資源（104/126）。在實(shí)施例中，窗口功能（116/404）被集成并且與遞歸DFT功能（118）被同時(shí)處理。頻率段功率模塊被配置為在遞歸的各個(gè)級(jí)別處確定頻率段集合中具有最大信號(hào)功率的頻率段（參見410）。
【專利說明】使用增強(qiáng)遞歸離散傅里葉變換的片上專用分析
【技術(shù)領(lǐng)域】【背景技術(shù)】
[0001]可以通過分析裝置的頻譜特征來確定電子裝置的正確操作。對于各種混合信號(hào)設(shè)計(jì)，通過將時(shí)域信息轉(zhuǎn)換到頻域，測量很多重要規(guī)范。常規(guī)地，通常使用FFT(快速傅里葉變換)和/或DFT (離散傅里葉變換)算法離片進(jìn)行頻域分析，該算法例如要求日益增大量的樣本來獲得更大的頻率分辨率。使用內(nèi)置自測(BIST)技術(shù)進(jìn)行這種片上測量經(jīng)常涉及增加功率消耗和數(shù)據(jù)率，更大的電路布局、增加針腳數(shù)量、增加制造成本等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]一般而言，此處公開的主題的一個(gè)實(shí)現(xiàn)旨在使用布置在基板上的數(shù)字或者信號(hào)處理器確定也布置在該基板上的電路的頻譜特征。處理器包括頻率變換模塊，該頻率變換模塊被配置為對窗口化的測試數(shù)據(jù)執(zhí)行第一規(guī)模的第一級(jí)別變換以產(chǎn)生頻率段集合，其中頻率段集合中的每個(gè)頻率段包括相應(yīng)頻率段的信號(hào)功率的指示。處理器包括頻率段功率模塊，所述頻率段功率模塊被配置為確定頻率段集合內(nèi)具有最大信號(hào)功率的頻率段。
[0003]傅里葉變換模塊還被配置為對頻率段集合內(nèi)具有最大信號(hào)功率的頻率段執(zhí)行第二規(guī)模的第二級(jí)別頻率變換以產(chǎn)生頻率段的從屬組。頻率段的從屬組中的每個(gè)頻率段包括信號(hào)功率。所述頻率段功率模塊還被配置為確定頻率段的從屬組內(nèi)具有最大信號(hào)功率的從屬組頻率段。處理器包括頻譜特征模塊，所述頻譜模塊被配置為使用具有最大信號(hào)功率的從屬組頻率段來確定測試數(shù)據(jù)的頻譜特征。
[0004]提交
【發(fā)明內(nèi)容】
，要理解它不用作解釋或者限制權(quán)利要求的范圍或者含義。此外，
【發(fā)明內(nèi)容】
不旨在標(biāo)識(shí)要求保護(hù)主題的關(guān)健特征或者本質(zhì)特征，也不旨在用作確定要求保護(hù)主題的范圍的輔助。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的例示計(jì)算裝置。
[0006]圖2是時(shí)序圖，根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例圖解說明圖1中圖解說明的離散傅里葉變換(DFT)模塊。
[0007]圖3是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例圖解說明用于DFT模塊的樣本集合生成的時(shí)序圖。
[0008]圖4根據(jù)本公開的一個(gè)或者更多個(gè)示例性實(shí)施例圖解說明用于確定電路的頻譜特征的流程圖。
[0009]圖5是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例圖解說明示例計(jì)算機(jī)系統(tǒng)裝置的高級(jí)框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0010]以下討論針對本發(fā)明的各種實(shí)施例。盡管這些實(shí)施例中的一個(gè)或者更多個(gè)可以是優(yōu)選的，但是所公開的實(shí)施例不應(yīng)解釋或者使用作為限制包括權(quán)利要求在內(nèi)的本公開的范圍。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是以下描述具有廣泛應(yīng)用，并且任何實(shí)施例的討論只是該實(shí)施例的示例，并且不旨在表示包括權(quán)利要求在內(nèi)的本公開的范圍限制于該實(shí)施例。
[0011]在以下描述和權(quán)利要求中使用了特定術(shù)語來指代具體系統(tǒng)部件。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，各種名稱可以用于指代部件。因此，不必區(qū)分在此在名稱上不同但是功能上相同的部件。在以下討論中并且在權(quán)利要求中，術(shù)語“包括”以開放方式使用，因而被解釋為“包括但不限于”。并且，術(shù)語“耦合到”或者“與...耦合”(以及類似表述)旨在描述間接或者直接電連接。因而，如果第一裝置耦合到第二裝置，該連接可以通過直接電連接進(jìn)行，或者通過經(jīng)由其它裝置和連接的間接電連接進(jìn)行。
[0012]如本申請中使用的，術(shù)語“或者”旨在表示包含性的“或者”而不是排他性的“或者”。也就是說，除非另外指定，或者從上下文清楚，“X采用A或者B”旨在表示任何固有的包含枚舉。也就是說，如果X采用A ;X采用B ;或者X采用A和B兩者，則在上述例子中的任意例子滿足“X采用A或者B”。另外，在本申請和所附的權(quán)利要求中使用的詞“一個(gè)”(“a”和“an”)應(yīng)當(dāng)通常被理解為意味著“一個(gè)或者更多個(gè)”，除非另外指定或者從上下文清楚是針對單數(shù)形式。
[0013]此處公開的計(jì)算裝置布置在基板上并且使用也布置在同一基板上的處理器來測試。進(jìn)行計(jì)算裝置的測試以計(jì)算計(jì)算裝置的頻譜特征。頻譜特征用于(例如)確定針對計(jì)算裝置的規(guī)格參數(shù)。測試結(jié)果用于校準(zhǔn)目的以提高計(jì)算裝置的性能。對于很多這種計(jì)算裝置，輸入/輸出(I/o)針腳(焊盤、端子、端口等)是珍貴資源。結(jié)果，片上測試計(jì)算裝置節(jié)省I/o針腳，否則這些I/O針腳會(huì)用于傳送測試結(jié)果離開芯片。另外，片上測試計(jì)算裝置允許使用高速度平行輸出的計(jì)算類似地在片上進(jìn)行。一個(gè)或者更多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式以更低速度串行地讀出計(jì)算結(jié)果。
[0014]圖1示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的例示計(jì)算裝置。例如，布置在基板100上的計(jì)算裝置102包括測試器104、頻譜分析器106、信號(hào)處理器108、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 110、數(shù)控振蕩器(DCO) 112和頻譜分析引擎114。
[0015]所例示的頻譜分析引擎114包括窗口模塊116和遞歸離散傅里葉變換(RDFT)模塊118。所例示的RDFT模塊118包括盲音檢測模塊120。
[0016]所例示的頻譜分析器106包括頻譜特征模塊122。所例示的計(jì)算裝置102還包括輸入/輸出(I/o)端口 124和中央處理單元(CPU) 126。
[0017]在一個(gè)或者更多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)算裝置102被包括在個(gè)人計(jì)算機(jī)裝置中，個(gè)人計(jì)算機(jī)裝置諸如是蜂窩電話、膝上型計(jì)算機(jī)、數(shù)字通用盤(DVD)播放器、桌上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等。計(jì)算裝置102通常包括作為片上系統(tǒng)(SoC)排列的一個(gè)或者更多個(gè)嵌入式模擬混合信號(hào)(AMS) “知識(shí)產(chǎn)權(quán)”(IP)核，其中SoC被安排在諸如基板100這樣的公共基板上。
[0018]在一個(gè)或者更多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，測試器104在片上產(chǎn)生要應(yīng)用于頻譜分析器106的測試向量。例如，測試器104可產(chǎn)生測試模式，其為基于下層算法的計(jì)算機(jī)化測試模式產(chǎn)生器。測試模式包括具有已知參數(shù)的頻率信息，使得測量的測試結(jié)果可以與已知參數(shù)進(jìn)行比較。測試器104可包括模擬信號(hào)產(chǎn)生器、數(shù)字波形合成器或者其它適當(dāng)?shù)臏y試信號(hào)產(chǎn)生器。
[0019]在一個(gè)或者更多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，頻譜分析器106是能夠分析電信號(hào)的頻譜分量的任何適當(dāng)電路。這些頻譜分量包括頻率、總諧波失真、信噪比(SNR)、功率、帶寬等。
[0020]在一個(gè)或者更多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，信號(hào)處理器108是任何適當(dāng)?shù)奶幚砥?，其包括?shù)字電路或者在同一半導(dǎo)體晶片上的模擬電路和數(shù)字電路的組合。例如，信號(hào)處理器108可以包括諸如ADCllO這樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。信號(hào)處理器108可以包括數(shù)控電路，諸如數(shù)控振蕩器(DCO) 112和數(shù)控音頻/RF (無線電頻率)電路。信號(hào)處理器108可以還包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。信號(hào)處理器108可以是計(jì)算裝置102的片上系統(tǒng)(SoC)的一部分。在實(shí)施例中，使用數(shù)字信號(hào)處理執(zhí)行此處公開的方法和系統(tǒng)，因而可以使用硬件、軟件或者硬件和軟件的任何適當(dāng)組合來實(shí)現(xiàn)它們。
[0021]在一個(gè)或者更多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 110是能夠?qū)⒛M信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的任何適當(dāng)電路。也就是說，如果來自測試器104的信號(hào)是模擬信號(hào)，則ADCllO將包含測試數(shù)據(jù)的該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。ADCllO可以是10位ADC、12位ADC、14位ADC、16 位 ADC 和 / 或 20 位 ADC 等。
[0022]在一個(gè)或者更多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，數(shù)控振蕩器(DC0)112是數(shù)字/模擬電子振蕩器的混合。DC0112可以是數(shù)字控制的振蕩器或者類似物。如果來自測試器104的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，則作為響應(yīng)DCOl 12產(chǎn)生模擬信號(hào)，該模擬信號(hào)被輸入到ADCllO中。
[0023]在一個(gè)或者更多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，頻譜分析引擎114幫助執(zhí)行計(jì)算裝置102的頻譜分析。因而，頻譜分析引擎114是頻率變換引擎，其被設(shè)置為例如將時(shí)域信息轉(zhuǎn)換到頻率信息。有鑒于此，頻譜分析引擎114包括窗口模塊116和遞歸離散傅里葉變換(RDFT)模塊118。
[0024]在一個(gè)或者更多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，窗口模塊116經(jīng)由ADCllO從測試器104獲得測試數(shù)據(jù)，經(jīng)由ADCllO和DC0112從測試器104獲得測試數(shù)據(jù)，或者直接從測試器104獲得測試數(shù)據(jù)。窗口模塊對測試數(shù)據(jù)濾波以使測試數(shù)據(jù)適應(yīng)RDFT模塊118采用的帶寬。窗口模塊116被設(shè)置為從計(jì)算裝置102實(shí)時(shí)地以串行方式而不是并行地獲得原始測試數(shù)據(jù)。例如，原始測試數(shù)據(jù)被以串行方式乘以窗口模塊116的窗口系數(shù)。
[0025]在一個(gè)或者更多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，窗口模塊116對測試數(shù)據(jù)應(yīng)用漢寧窗、漢明窗、切趾窗(apodizing window)等。在窗口模塊116對測試數(shù)據(jù)應(yīng)用漢寧窗的實(shí)現(xiàn)方式中，窗口模塊116對測試數(shù)據(jù)施加以下操作:
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)置在基板上的信號(hào)處理器，所述信號(hào)處理器包括: 頻率變換模塊，所述頻率變換模塊被配置為從布置在基板上的電路獲得時(shí)域測試數(shù)據(jù)并且對時(shí)域測試數(shù)據(jù)的第一樣本集合進(jìn)行第一頻率變換以產(chǎn)生跨第一頻率范圍的頻率段的第一級(jí)別集合；以及 頻率段功率模塊，所述頻率段功率模塊被配置為確定頻率段的所述第一級(jí)別集合內(nèi)具有最大信號(hào)功率的第一級(jí)別頻率段， 其中，所述頻率變換模塊被配置為對時(shí)域測試數(shù)據(jù)的第二樣本集合進(jìn)行第二頻率變換以產(chǎn)生跨第二頻率范圍的頻率段的第二級(jí)別集合，所述第二頻率范圍是響應(yīng)于所確定的最大信號(hào)功率第一級(jí)別頻率段而選擇的，其中，頻率段的所述第二級(jí)別集合中的各個(gè)頻率段和頻率段的所述第二級(jí)別集合中的相鄰頻率段隔開了比頻率段的所述第一級(jí)別集合中的相鄰段的第一頻率間隔小的第二頻率間隔，并且 其中，所述頻率段功率模塊被配置為確定頻率段的所述第二級(jí)別集合內(nèi)具有最大信號(hào)功率的第二級(jí)別頻率段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理器，其中，所述頻率段的第一級(jí)別集合小于所述頻率段的第二級(jí)別集合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號(hào)處理器，其中，所述第二頻率范圍小于所述第一頻率范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理器，其中，所述第二頻率范圍包括連續(xù)的多個(gè)第一級(jí)別頻率段的頻率范圍，其包括所確定的最大信號(hào)功率第一級(jí)別頻率段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理器，其中，從具有固定頻率含量的數(shù)據(jù)流獲取所述時(shí)域測試數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理器，其中，從所述數(shù)據(jù)流的分離區(qū)域獲取時(shí)域測試數(shù)據(jù)的第一樣本集合和時(shí)域測試數(shù)據(jù)的第二樣本集合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理器，其中，根據(jù)以下公式執(zhí)行所述第一頻率變換和所述第二頻率變換:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理器，其中所述頻率變換模塊被配置為對所述時(shí)域測試數(shù)據(jù)的第三樣本集合執(zhí)行第三頻率變換以產(chǎn)生跨第三頻率范圍的頻率段的第三級(jí)別集合，所述第二頻率范圍是響應(yīng)于所確定的最大號(hào)功率第二級(jí)別頻率段而選擇的，其中頻率段的所述第三級(jí)別集合中的各個(gè)頻率段和頻率段的所述第三級(jí)別集合中的相鄰頻率段隔開了比頻率段的所述第二級(jí)別集合中相鄰段的第二頻率間隔小的第三頻率間隔，并且 其中，所述頻率段功率模塊被配置為確定頻率段的所述第三級(jí)別集合內(nèi)具有最大信號(hào)功率的第二級(jí)別頻率段。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理器，所述信號(hào)處理器包括窗口模塊，所述窗口模塊包括漢寧窗、漢明窗或者切趾窗中至少一種，并且其中所述窗口模塊被配置為實(shí)時(shí)地對所獲得的測試數(shù)據(jù)應(yīng)用窗口系數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信號(hào)處理器，其中，布置在所述基板上的所述信號(hào)處理器被設(shè)置成獲得測試數(shù)據(jù)并且將模擬測試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理器，所述信號(hào)處理器包括頻譜特征模塊，所述頻譜模塊被配置為使用所確定的最大信號(hào)功率第二級(jí)別頻率段來確定所述測試數(shù)據(jù)的頻譜特征。
12.—種在基板執(zhí)行的方法，所述方法包括: 從布置在所述基板上的電路獲得時(shí)域測試數(shù)據(jù)，其中所述時(shí)域測試數(shù)據(jù)被設(shè)置為具有頻率含量； 對所獲得的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行窗口化； 對所述時(shí)域測試數(shù)據(jù)的第一樣本集合執(zhí)行第一頻率變換以產(chǎn)生跨第一頻率范圍的頻率段的第一級(jí)別集合； 確定所述頻率段的第一級(jí)別集合內(nèi)具有最大信號(hào)功率的第一級(jí)別頻率段； 對所述時(shí)域測試數(shù)據(jù)的第二樣本集合執(zhí)行第二頻率變換以產(chǎn)生跨第二頻率范圍的頻率段的第二級(jí)別集 合，所述第二頻率范圍是響應(yīng)于所確定的最大信號(hào)功率第一級(jí)別頻率段而選擇的，其中頻率段的所述第二級(jí)別集合中的各個(gè)頻率段和頻率段的所述第二級(jí)別集合中的相鄰頻率段分開了比頻率段的所述第一級(jí)別集合中相鄰段的第一頻率間隔小的第二頻率間隔，以及 確定頻率段的所述第二級(jí)別集合內(nèi)的具有最大信號(hào)功率的第二級(jí)別頻率段。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述方法還包括:使用所確定的最大信號(hào)功率第一級(jí)別頻率段來確定所述測試信號(hào)的頻譜特征。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述方法還包括通過比較所確定的所述測試信號(hào)的頻譜特征與所述時(shí)域測試數(shù)據(jù)的頻率含量，使用布置在所述基板上的電路來確定布置在所述基板上的所述電路是否運(yùn)轉(zhuǎn)正確。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中頻率段的所述第一級(jí)別集合小于頻率段的所述第二級(jí)別集合，并且其中所述第二頻率范圍小于所述第一頻率范圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述方法還包括: 對時(shí)域測試數(shù)據(jù)的第三樣本集合執(zhí)行第三頻率變換以產(chǎn)生跨第三頻率范圍的頻率段的第三級(jí)別集合，所述第三頻率范圍是響應(yīng)于所確定的最大信號(hào)功率第二級(jí)別頻率段而選擇的，其中頻率段的所述第三級(jí)別集合中的各個(gè)頻率段和頻率段的所述第三級(jí)別集合中的相鄰頻率段分開了比頻率段的所述第二級(jí)別集合中相鄰段的第二頻率間隔小的第三頻率間隔，以及 確定頻率段的所述第二級(jí)別集合內(nèi)具有最大信號(hào)功率的第三級(jí)別頻率段。
17.一種布置在基板上的混合信號(hào)處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 所述基板上的處理器，所述處理器被設(shè)置為產(chǎn)生具有限定的頻率含量的時(shí)域測試數(shù)據(jù)； 頻率變換模塊，所述頻率變換模塊被配置為對所述時(shí)域測試數(shù)據(jù)的第一樣本集合執(zhí)行第一頻率變換以產(chǎn)生跨第一頻率范圍的頻率段的第一級(jí)別集合；以及 頻率段功率模塊，所述頻率段功率模塊被配置為確定頻率段的所述第一級(jí)別集合內(nèi)具有最大信號(hào)功率的第一級(jí)別頻率段，
其中，所述頻率變換模塊被配置為對所述時(shí)域測試數(shù)據(jù)的第二樣本集合執(zhí)行第二頻率變換以產(chǎn)生跨第二頻率范圍的頻率段的第二級(jí)別集合，所述第二頻率范圍是響應(yīng)于所確定的最大信號(hào)功率第一級(jí)別頻率段而選擇的，其中頻率段的所述第二級(jí)別集合中的各個(gè)頻率段和頻率段的所述第二級(jí)別集合中的相鄰頻率段分開了比頻率段的所述第一級(jí)別集合中相鄰段的第一頻率間隔小的第二頻率間隔，并且 其中，所述頻率段功率模塊被配置為確定頻率段的所述第二級(jí)別集合內(nèi)具有最大信號(hào)功率的第二級(jí)別頻率段。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述頻率變換模塊被配置為對所述時(shí)域測試數(shù)據(jù)的第三樣本集合執(zhí)行第三頻率變換以產(chǎn)生跨第三頻率范圍的頻率段的第三級(jí)別集合，所述第二頻率范圍是響應(yīng)于所確定的最大信號(hào)功率第二級(jí)別頻率段而選擇的，其中頻率段的所述第三級(jí)別集合中的各個(gè)頻率段和頻率段的所述第三級(jí)別集合中的相鄰頻率段分開了比頻率段的所述第二級(jí)別集合中相鄰段的第二頻率間隔小的第三頻率間隔，并且其中所述頻率段功率模塊被配置為確定頻率段的所述第三級(jí)別集合內(nèi)具有最大信號(hào)功率的第三級(jí)別頻率段。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，頻率段的所述第一級(jí)別集合小于頻率段的所述第二級(jí)別集合，并且其中所述第二頻率范圍小于所述第一頻率范圍。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，布置在所述基板上的所述處理器被設(shè)置為通過將所述測試信號(hào)的所確定的頻譜特征與所述時(shí)域測試數(shù)據(jù)的頻率含量進(jìn)行比較來確定布置在所述基板上的所述電路是否功能正確。
【文檔編號(hào)】G01R23/16GK103809022SQ201310559887
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月12日
【發(fā)明者】J·樸, S·瑪?shù)鹿吲宓? C·巴爾 申請人:德克薩斯儀器股份有限公司