[發(fā)明專利]一種基于趨勢消除的大動(dòng)態(tài)范圍數(shù)據(jù)采集裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611186850.0
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106646287B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伍俊;榮亮亮;邱隆清;蔣坤;裴易峰;謝曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: G01R33/035
• 分類號: G01R33/035
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;余中燕

1.一種基于趨勢消除的大動(dòng)態(tài)范圍數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括：

信號預(yù)處理器，其設(shè)置為接收一被測信號并對被測信號進(jìn)行預(yù)處理；

連接所述信號預(yù)處理器的趨勢電壓信號采集通道，其設(shè)置為采集預(yù)處理后的被測信號中的趨勢電壓信號；

連接所述信號預(yù)處理器和所述趨勢電壓信號采集通道的剩余信號采集通道，其設(shè)置為采集預(yù)處理后的被測信號中除趨勢電壓信號以外的剩余信號；以及

連接所述趨勢電壓信號采集通道和所述剩余信號采集通道的數(shù)字信號處理器，其設(shè)置為合成所述趨勢電壓信號和所述剩余信號以還原所述被測信號；

其中，所述趨勢電壓信號采集通道包括趨勢電壓提取器；

所述剩余信號采集通道包括依次串聯(lián)在所述信號預(yù)處理器與所述數(shù)字信號處理器之間的加法器、第一增益調(diào)節(jié)和第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中所述加法器還連接所述趨勢電壓提取器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于趨勢消除的大動(dòng)態(tài)范圍數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述信號預(yù)處理器包括前端放大器和抗混疊濾波器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于趨勢消除的大動(dòng)態(tài)范圍數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述趨勢電壓提取器為低通窄帶濾波器或參考電壓選擇器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于趨勢消除的大動(dòng)態(tài)范圍數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，當(dāng)所述趨勢電壓提取器為低通窄帶濾波器時(shí)，所述趨勢電壓提取器與所述數(shù)字信號處理器之間依次串聯(lián)有第二增益調(diào)整器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于趨勢消除的大動(dòng)態(tài)范圍數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述參考電壓選擇器為模擬參考電壓選擇器或數(shù)模混合參考電壓選擇器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于趨勢消除的大動(dòng)態(tài)范圍數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述模擬參考電壓選擇器包括：

連接所述信號預(yù)處理器的比較器陣列，其設(shè)置為將經(jīng)過預(yù)處理的被測信號的幅值與預(yù)設(shè)的若干幅值區(qū)間進(jìn)行比較以獲得被測信號所屬的幅值區(qū)間；以及

連接所述比較器陣型列的第一模擬開關(guān)陣列，其設(shè)置為接收與所述若干幅值區(qū)間一一對應(yīng)的若干參考電壓，并輸出一與被測信號所屬的幅值區(qū)間對應(yīng)的參考電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于趨勢消除的大動(dòng)態(tài)范圍數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述數(shù)模混合參考電壓選擇器包括：

連接在所述信號預(yù)處理器與所述數(shù)字信號處理器之間的第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其設(shè)置為對經(jīng)過預(yù)處理的被測信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出至所述數(shù)字信號處理器，以通過所述數(shù)字信號處理器將經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換的被測信號的幅值與預(yù)設(shè)的若干幅值區(qū)間進(jìn)行比較以獲得被測信號所屬的幅值區(qū)間；

連接所述數(shù)字信號處理器的第二模擬開關(guān)陣列，其設(shè)置為接收與所述若干幅值區(qū)間一一對應(yīng)的若干參考電壓，并輸出一與被測信號所屬的幅值區(qū)間對應(yīng)的參考電壓。