[發明專利]信號采樣裝置、系統及方法

在審

• 申請號: 202010590348.6
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111669182A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 奚道明;陳瑞;劉葦;謝慶國
• 申請（專利權）人: 蘇州瑞邁斯醫療科技有限公司
• 主分類號: H03M7/30
• 分類號: H03M7/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請公開了信號采樣裝置、系統及方法，該裝置包括：比較單元，其被配置為將所接收的參考信號與待采樣的模擬信號進行幅度比較并且根據比較結果輸出對應的電平信號，其中，所述參考信號為非周期信號；計時單元，其被配置為在所述參考信號的觸發下時開始計時并且在從所述比較單元接收的所述電平信號的觸發下輸出所記錄的時間；獲得單元，其被配置為根據所述參考信號的幅度特性以及所述計時單元輸出的所述時間來獲得所述模擬信號的采樣點。通過利用本申請提供的技術方案，可以降低系統成本和功耗。

技術領域

本申請涉及信號處理技術領域，特別涉及一種信號采樣方法、系統及方法。

背景技術

在傳統技術中，為了實現脈沖信號的數字化采樣，通常利用模數轉換器(Analog-to-Digital Converter,ADC)來將模擬形式的脈沖信號標定成數字編碼值。然而，利用ADC實現脈沖信號的數字化采樣，其工程實現難度較大，并且成本極其高昂。

在輻射探測與成像領域，為了降低采樣成本，目前一般采用多電壓閾值(Multi-Voltage Threshold,MVT)采樣電路來對脈沖信號進行采樣，如圖1所示。針對每個探測通道，該采樣電路一般利用多個電壓比較器來比較脈沖信號的電壓與預先設置的多個電壓閾值之間的大小，并且利用多個TDC記錄脈沖信號的電壓達到電壓閾值的時間，從而獲取由時間-電壓閾值對構成的采樣點。

在實現本申請過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題：

在對脈沖信號這樣的模擬信號進行采樣時，為了保證后續脈沖信號的還原精度，則需要使用多個電壓比較器和多個時間數字轉換器才能獲得足夠多的采樣點，這使得系統成本較高、功耗較大。

發明內容

本申請實施例的目的是提供一種信號采樣裝置、系統及方法，以降低系統成本和功耗。

為了解決上述技術問題，本申請實施例提供了一種信號采樣裝置，所述裝置可以包括：

比較單元，其被配置為將所接收的參考信號與待采樣的模擬信號進行幅度比較并且根據比較結果輸出對應的電平信號，其中，所述參考信號為非周期性信號；

計時單元，其被配置為在所述參考信號的觸發下時開始計時并且在從所述比較單元接收的所述電平信號的觸發下輸出所記錄的時間；

獲得單元，其被配置為根據所述參考信號的幅度特性以及所述計時單元輸出的所述時間來獲得所述模擬信號的采樣點。

可選地，所述比較單元包括電壓比較器或電流比較器，所述計時單元包括時間數字轉換器或時間電壓轉換器。

可選地，所述獲得單元具體被配置為：

針對所述計時單元在從所述比較單元接收的所述電平信號產生邊沿跳變時保持計時的情況，將所述計時單元輸出的時間確定為所述采樣點所對應的時間，并且利用所述時間和所述參考信號的幅度特性來計算所述采樣點所對應的幅度；或者

針對所述計時單元在從所述比較單元接收的所述電平信號產生邊沿跳變時停止計時并復位后重新開始計時的情況，按照以下公式來計算每個所述采樣點所對應的時間，并且利用所述時間和所述參考信號的幅度特性來計算每個所述采樣點所對應的幅度：

t_i＝t_i-1+Δt_i

y_i＝f(t_i)

其中，t_i和y_i分別表示第i個采樣點所對應的時間和幅度；Δt_i表示所述計時單元所記錄的第i個時間；f(t_i)表示所述參考信號的幅度特性；i為正整數，并且當i＝1時，t₀＝0。

可選地，所述裝置還包括：