[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于微波反射儀的等離子體密度分布實(shí)時(shí)計(jì)算裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110707342.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113342734B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文斐;葉凱萱;張濤;李恭順;高翔;韓翔;耿康寧;劉煜凱;吳茗甫;黃佳;周振;鐘富彬;向皓明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G06F15/78
• 分類(lèi)號(hào): G06F15/78;G06F17/16;G06F17/18;G06F30/27;G06N3/04;G06N3/063;G06N3/08
• 代理公司: 北京科迪生專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 江亞平

1.一種基于微波反射儀的等離子體密度分布實(shí)時(shí)計(jì)算裝置，其核心是一片集成了FPGA和嵌入式處理器的片上系統(tǒng)芯片，其特征在于：

該裝置包括波形數(shù)字化模塊，實(shí)時(shí)計(jì)算模塊和數(shù)據(jù)擬合模塊；

所述波形數(shù)字化模塊用于將微波反射儀輸出的同相正交信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，且該波形數(shù)字化模塊包括信號(hào)調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)化器；

所述實(shí)時(shí)計(jì)算裝置包括低通數(shù)字濾波器，拍頻提取模塊，數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊，參數(shù)存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)緩存器；所述低通數(shù)字濾波器對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理；所述拍頻提取模塊對(duì)濾波后的數(shù)字信號(hào)提取拍頻頻率；所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊將所述拍頻頻率轉(zhuǎn)換為延遲時(shí)間，并將該延遲時(shí)間進(jìn)行處理后轉(zhuǎn)換為適合所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊輸入的數(shù)據(jù)；所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊用于計(jì)算所述等離子體密度分布；

所述數(shù)據(jù)擬合模塊用于對(duì)所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊輸出的離散等離子密度分布進(jìn)行擬合，獲得連續(xù)等離子密度分布信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微波反射儀的等離子體密度分布實(shí)時(shí)計(jì)算裝置，其特征在于：

所述信號(hào)調(diào)理電路用于將微波反射儀輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有符合所述模數(shù)轉(zhuǎn)化器輸入要求的幅度和帶寬的信號(hào)，且該信號(hào)調(diào)理電路包括信號(hào)變壓器，放大器和抗混疊濾波器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微波反射儀的等離子體密度分布實(shí)時(shí)計(jì)算裝置，其特征在于：

所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)置于所述FPGA中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微波反射儀的等離子體密度分布實(shí)時(shí)計(jì)算裝置，其特征在于：

所述數(shù)據(jù)擬合模塊設(shè)置于所述嵌入式處理器上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微波反射儀的等離子體密度分布實(shí)時(shí)計(jì)算裝置，其特征在于：

所述參數(shù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值，多套不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值參數(shù)按照不同的基地址存儲(chǔ)在參數(shù)存儲(chǔ)器的不同片區(qū)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于微波反射儀的等離子體密度分布實(shí)時(shí)計(jì)算裝置，其特征在于：

所述數(shù)據(jù)擬合模塊包括擬合模塊，場(chǎng)景選擇模塊和通訊接口；所述場(chǎng)景選擇模塊根據(jù)不同輸入?yún)?shù)選擇不同的基地址，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值參數(shù)的變更；所述通訊接口將擬合后的計(jì)算結(jié)果輸出。