[發(fā)明專利]一種高速信號采集處理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710939800.3
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107907123B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許保祥;黃繼勛;于海成;程長征;石海洋;蔣莉莉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天時代光電科技有限公司
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

一種高速信號采集處理系統(tǒng)，用于對模擬信號和數(shù)字信號同步高速采集，其中模擬信號采集通道中采集速率≥30M/s的數(shù)量不少于4路，采集速率≥1k/s的數(shù)量不少于6路。數(shù)據(jù)處理模塊對采集的數(shù)據(jù)依據(jù)設(shè)定條件進(jìn)行判讀，將符合條件的故障現(xiàn)象處的數(shù)據(jù)以時間規(guī)則命名、存儲。快速存儲設(shè)備可以將采集的數(shù)據(jù)以優(yōu)于250M/s的速度存儲。數(shù)據(jù)處理模塊還可以根據(jù)需求搜索、提取已存儲的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行圖像顯示，從而實(shí)現(xiàn)故障現(xiàn)象的再現(xiàn)，并可對比分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高速信號采集處理系統(tǒng)，屬于光纖慣導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光纖陀螺儀作為一種新型慣性儀表，由于其精度、功耗、質(zhì)量等方面的優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈、飛機(jī)、艦船和車輛等領(lǐng)域。隨著光纖陀螺廣泛應(yīng)用，光纖陀螺的數(shù)量、種類也越來越多，性能要求越來越高。作為光機(jī)電一體化慣性儀表，光纖陀螺為弱信號傳輸與檢測儀表，信號易受環(huán)境應(yīng)力、溫度梯度變化、電磁信號等影響較大，易出現(xiàn)輸出信號波動等故障異常現(xiàn)象。

現(xiàn)有的示波器、光纖陀螺信號采集系統(tǒng)等只能對光電子器件等硬件的“外部”模擬信號或者光纖陀螺輸出數(shù)據(jù)部分“內(nèi)部”數(shù)字信號采集，不能做到“內(nèi)、外”兼顧同時采集，且存在采集通道數(shù)量、采集速率受限等問題。而光纖陀螺過程中的信號種類多，經(jīng)過的環(huán)節(jié)復(fù)雜，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)頻率高、速率快、數(shù)據(jù)量大，如不對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的采集、分析、對比，很難梳理出產(chǎn)生問題的環(huán)節(jié)。

基于以上原因，提出一種高速信號采集處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對光纖陀螺過程速率高、數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)的采集與分析，為光纖陀螺故障問題提供技術(shù)支持。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種高速信號采集處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對光纖陀螺過程頻率高、速率快、數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)的采集與分析，為光纖陀螺故障問題提供技術(shù)支持。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種高速信號采集處理系統(tǒng)，包括模擬信號采集模塊、數(shù)字信號接收模塊、快速存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)處理模塊、上位機(jī)；

數(shù)據(jù)處理模塊通過時鐘發(fā)送數(shù)據(jù)采集指令至模擬信號采集模塊，并同步通過時鐘發(fā)送數(shù)據(jù)接收指令至數(shù)字信號接收模塊；數(shù)據(jù)處理模塊接收模擬信號采集模塊采集的光纖陀螺的模擬信號、接收數(shù)字信號接收模塊接收的光纖陀螺的數(shù)字信號，數(shù)據(jù)處理模塊將模擬信號采集模塊采集的高速信號與低速信號以及數(shù)字信號接收模塊接收的高速、中速、低速數(shù)字信號繪制成圖像，發(fā)送至上位機(jī)進(jìn)行同步實(shí)時顯示；以數(shù)字信號接收模塊接收的低速數(shù)字信號為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)字信號接收模塊接收的低速數(shù)字波動大于規(guī)定值時，進(jìn)行報(bào)警，并發(fā)送存儲指令至快速存儲設(shè)備；數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送上傳指令至快速存儲設(shè)備；

模擬信號采集模塊接收到數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)采集指令后，采集光纖陀螺的模擬信號，并將模擬信號發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊，模擬信號包括探測器輸出電壓信號、調(diào)制信號、光源管芯溫度信號、供電電流信號、供電電壓信號；

數(shù)字信號接收模塊接收到數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)接收指令后，接收光纖陀螺發(fā)送的數(shù)字信號，并將數(shù)字信號發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)字信號包括光纖陀螺內(nèi)部A/D信號、積分信號和光纖陀螺輸出數(shù)據(jù)信號；

快速存儲設(shè)備接收到數(shù)據(jù)處理模塊的存儲指令后，記錄數(shù)字信號接收模塊接收的低速數(shù)字信號出現(xiàn)波動時刻前后設(shè)定時間段內(nèi)的模擬信號采集模塊采集的模擬信號數(shù)據(jù)以及數(shù)字信號接收模塊接收的數(shù)字信號數(shù)據(jù)，以時間規(guī)則命名，分塊存儲；快速存儲設(shè)備接收到數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送的上傳指令后，將分塊存儲的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)；

上位機(jī)接收快速存儲設(shè)備傳輸來的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)處理模塊繪制的模擬信號采集模塊采集的高速信號與低速信號以及數(shù)字信號接收模塊接收的高速、中速、低速數(shù)字信號圖像進(jìn)行顯示。