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4.5. 采集数据处理
ACQ通道采集的数据以流的形式按照先后顺序缓存, 缓存到设定数据量后或者计时器超时后数据被打包成帧上传, 上位机驱动解帧后以流模式将数据返回给调用接口。 当采集多种数据时,用户需要维护采集数据的顺序, 从而解析返回数据的含义。 建议一个实验仅仅采集一种类型数据以简化数据处理。
4.5.1. 采集波形数据
波形数据为模拟信号经ADC量化和符号转换后结果, 用8比特二进制补码表示,范围对应-128~127;
- ASIC平台1个时钟周期对应8个采样点(8个字节)
- FPGA平台1个时钟周期对应16个采样点(16字节)
- 数据采用大端字节序,数据遵循先采先到顺序
4.5.2. 采集IQ数据
解模计算公式如下:
I = \sum_{i=1}^{m}{\sum_{j=1}^n{\frac{S_{i,j} * iw_{i,j} * \cos(\omega_i t+\phi_i)}{scale_i} }}
Q = \sum_{i=1}^{m}{\sum_{j=1}^n{\frac{S_{i,j} * qw_{i,j} * \sin(\omega_i t+\phi_i)}{scale_i} }}
m表示解模次数,n表示解模的采样点个数;S_{i,j}为输入波形的第i次解模第j个采样点,8比特有符号数iw_{i,j}、qw_{i,j}为i、q权重的第i次解模第j个采样点,8比特有符号数\omega_i、\phi_i分别为第i次解模的频率和相位scale_i为第i次解模的范围选择,可设置为1或者16
解模频率应设置为输入波形对应频率使得解模结果频率为0, 解模结果相位等于解模设置相位设置减去输入波形相位。 若解模相位为0,则结果相位等于波形相位取反。
解模求和结果I、Q分别用32比特二进制补码表示,解模的结果存储格式如下:
- 1个完整的数据包含I,Q(8字节)
- I先到达,Q后到达
- I, Q数据采用大端字节,都占用4个字节
4.5.3. 采集态数据
- 1个完整数据包含16个qubit态信息(4字节)
- 每个量子比特态信息用2个比特表示
- 高位表示高序号,即32比特对应{q15,q14,...,q0};
4.5.4. 采态计数数据
- 1个完整数据包含4个计数器数据(16字节)
- 4个计数数据顺序为0态计数器、1态计数器、2态计数器、3态计数器
- 计数器采用大端字节序,为32比特无符号数