[發(fā)明專利]基于DSP的主動光學(xué)微位移傳感器信號處理系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2019-06-13
• 公開（公告）號: CN110361999A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李武森;許惟超;陳文建;戚永軍;裘俊喆
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

1.一種基于DSP的主動光學(xué)微位移傳感器信號處理系統(tǒng)，其特征在于，包括電源模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊、DSP以及顯示模塊；

所述AD轉(zhuǎn)換模塊，用于將經(jīng)微位移傳感器調(diào)制的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

所述DSP，用于控制AD轉(zhuǎn)換模塊工作、解調(diào)獲取微位移信號、對解調(diào)后的信號進行濾波以及和上位機進行通訊；

所述存儲模塊，用于存儲信號數(shù)據(jù)；

所述顯示模塊，用于實時顯示微位移數(shù)據(jù)；

所述電源模塊，用于為上述所有模塊提供所需的電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的主動光學(xué)微位移傳感器信號處理系統(tǒng)，所述AD轉(zhuǎn)換模塊與DSP通過SPI串行外設(shè)接口相連，DSP與顯示模塊通過RS232串口相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于DSP的主動光學(xué)微位移傳感器信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊具體采用PS767D301電源芯片；所述存儲模塊具體采用IS61LV25616SRAM芯片；所述AD轉(zhuǎn)換模塊具體采用ADS1256轉(zhuǎn)換芯片；所述DSP具體采用TMS320F28335芯片。

4.一種基于DSP的主動光學(xué)微位移傳感器信號處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、電源模塊將輸入的5v電壓轉(zhuǎn)換為3.3v和1.9v的電壓為其他模塊供電；

步驟2、DSP控制AD轉(zhuǎn)換芯片工作，將經(jīng)微位移傳感器調(diào)制的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并存儲至AD芯片寄存器中；

步驟3、DSP讀取AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號并存入存儲模塊；

步驟4、DSP對數(shù)字信號進行解調(diào)，獲得微位移信號并存入存儲模塊；

步驟5、DSP對解調(diào)后的微位移信號進行濾波，并存入存儲模塊；

步驟6、將濾波后的微位移數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送至上位機，進行顯示和后續(xù)處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于DSP的主動光學(xué)微位移傳感器信號處理方法，其特征在于，步驟4中所述對數(shù)字信號解調(diào)具體采用同步解調(diào)方法。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于DSP的主動光學(xué)微位移傳感器信號處理系統(tǒng)，其特征在于，步驟5所述濾波具體為頻域低通濾波，包括以下過程：

步驟5-1、對輸入的含噪信號x(n)進行FFT變換，獲得頻域信號X(k)；

步驟5-2、對頻域信號X(k)進行低通濾波，截止頻率為f Hz，其中f為位移信號頻率；

步驟5-3、對濾波后的X(k)進行FFT逆變換，即獲得濾波后的微位移信號y(n)。