[發明專利]同步去噪多路超聲信號采集系統

有效

• 申請號: 201210566490.2
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103064316A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 謝友鵬;韓慶邦;黃亮;陳秉巖;李建;殷澄;朱昌平;單鳴雷
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G06F13/38
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.同步去噪多路超聲信號采集系統，其特征在于：包括

通道采集模塊、排線、USB傳輸模塊和上位機；

所述通道采集模塊包括：

信號調理模塊，用于調節信號的幅度并濾除干擾信號，將輸出信號傳輸到AD轉換器；

AD轉換器，用于將模擬信號轉換為數字信號，并根據CPLD提供的時鐘進行采樣；

雙口FIFO緩沖模塊，用于存儲采集的數據；

CPLD，用于接收同步觸發信號和AD轉換器輸出的數據，并將數據存儲到雙口FIFO緩沖模塊；功能模塊包括?

分頻模塊，用于接收上位機的采樣頻率編碼，將系統時鐘分頻，并將分頻后的時鐘輸出給AD轉換器，以此控制AD轉換器的采樣頻率；

幅度控制模塊，用于接收上位機的增益控制編碼，并根據編碼輸出增益控制信號到信號調理電路中，同時將增益參數輸出到幅值運算模塊；

幅值運算模塊，根據接收到的增益參數對AD轉換器的輸出數據進行運算，并將運算后的數據輸出到有限狀態機模塊；

有限狀態機模塊，根據同步觸發信號不斷將幅值運算模塊的輸出數據分段輸出到FIFO緩沖模塊，在通道執行傳輸數據命令時，有限狀態機將FIFO緩沖模塊中的數據分段輸出到數據處理模塊；

數據處理模塊，通過邏輯分析去噪后，將有效數據取平均值后傳輸到USB數據端口；

所述排線，用于連接通道采集模塊和USB傳輸模塊；

所述USB傳輸模塊，用于上位機和CPLD之間進行USB通信。

2.根據權利要求1所述的同步去噪多路超聲信號采集系統，其特征在于：所述信號調理模塊由差分轉單端電路、可控增益放大電路、濾波電路和單端轉差分電路組成。

3.根據權利要求2所述的同步去噪多路超聲信號采集系統，其特征在于：所述可控增益放大電路由多路選擇器、電阻網路和運算放大器組成。

4.根據權利要求1所述的同步去噪多路超聲信號采集系統，其特征在于：所述AD轉換器采用具有差分輸入形式的高速AD芯片。

5.根據權利要求1所述的同步去噪多路超聲信號采集系統，其特征在于：所述雙口FIFO緩沖模塊使用具有兩組獨立的數據和地址接口的存儲器。

6.根據權利要求1所述的同步去噪多路超聲信號采集系統，其特征在于：所述USB傳輸模塊采用帶有增強型的51內核的USB專用處理芯片，所述USB專用處理芯片配置成Slave?FIFO的工作模式。

7.根據權利要求6所述的同步去噪多路超聲信號采集系統，其特征在于：所述USB傳輸模塊包括

時鐘電路，用于給USB專用處理芯片提供工作時鐘；

復位電路，用于使USB專用處理芯片上電復位以及通過按鈕進行手動復位；

固件加載電路，用于存儲固件程序；

CPLD控制電路，USB專用處理芯片的數據端口和控制端口直接與CPLD相連，用于和CPLD進行數據傳輸；

USB接口電路，USB專用處理芯片的傳輸端口與USB接口相連，用于和上位機進行數據傳輸。

8.根據權利要求1所述的同步去噪多路超聲信號采集系統，其特征在于：所述通道采集模塊制作在相互獨立的電路板上，并通過排線與USB傳輸模塊連接。

9.根據權利要求1所述的同步去噪多路超聲信號采集系統，其特征在于：所述排線的接口可拆卸，可根據需要改變采集通道模塊的數目。