專利名稱：：分布式線型光纖測溫高速信號處理數(shù)據(jù)累加器的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種信號采集與累加和分析的裝置，具體涉及一種分布式線型光纖測溫高速信號處理數(shù)據(jù)累加器。技術背景在對分布式線型光纖測溫系統(tǒng)的信號采集分析中，數(shù)據(jù)的高速采集與累加是重要技術環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的信號數(shù)據(jù)累加裝置有采集速度慢、同步性能弱、噪聲分辨率低，同時成本昂貴等弱點。根據(jù)分布式光纖測溫系統(tǒng)中信號特點及結合測溫系統(tǒng)的技術要求及現(xiàn)代電子電路技術發(fā)展研制滿足要求的精密高速信號處理數(shù)據(jù)累加器。分布式線型光纖監(jiān)測系統(tǒng)中采集光纖中背向散射光信號數(shù)據(jù)點數(shù)越多，反映測溫精度越高，使得系統(tǒng)線性度越高；信號處理中數(shù)據(jù)累加速度越快，反映系統(tǒng)溫度的時間越短，應用于工程實際中越有意義；采集得到的實際信號越真實，準確性越高，這樣就需要一種超強運算能力、高速數(shù)據(jù)累加處理的裝置。所以能否對光纖信號進行快速、連續(xù)、精準地累加決定著分布式線型光纖測溫系統(tǒng)性能的好壞
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種分布式線型光纖測溫高速信號處理數(shù)據(jù)累加器，能有效克服現(xiàn)有技術數(shù)據(jù)累加速度低，同步性能弱，累加分辨率低，系統(tǒng)不穩(wěn)定等弱點。[0004]上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn)分布式線型光纖測溫高速信號處理數(shù)據(jù)累加器，其組成包括兩個信號調理單元，所述的信號調理單元分別連接A/D轉換單元，所述的A/D轉換單元連接雙通道FIFO單元，所述的雙通道FIFO單元的兩路輸出信號分別連接電平轉換單元，所述的電平轉換單元連接CPLD累加單元，所述的CPLD累加單元連接靜態(tài)存儲單元，所述的靜態(tài)存儲單元連接緩沖單元，所述的緩沖單元連接電平轉換單元，所述的雙通道FIFO單元、CPLD累加單元、靜態(tài)存儲單元、緩沖單元以及電平轉換單元都連接邏輯控制單元，所述的電平轉換單元連接計算機。本實用新型的有益效果1.本實用新型得到信號調理單元采用多級運算放大器共進行工作，使采集到的信號真實，準確性高。2.本實用新型中的邏輯控制單元采用VHDL語言編輯，對其他芯片起到良好的邏輯控制功能，3.本實用新型是一種超強運算能力、高速數(shù)據(jù)累加處理的裝置。[0010]4.本實用新型具有同步性能強，累加分辨率高，系統(tǒng)穩(wěn)定。附圖1是本實用新型的結構示意圖。3[0012]附圖2是本實用新型的信號調理單元示意圖。附圖3是本實用新型雙通道FIFO芯片與電平轉換單元和CPLD累加單元的連接關系示意圖。附圖4是本實用新型靜態(tài)存儲單元和緩沖單元的連接關系示意圖。附圖5是本實用新型邏輯控制單元與外設連接關系示意圖。附圖6是本實用新型計算機與邏輯控制單元以及電平轉換單元的連接關系示意圖。具體實施方式實施例l:如圖1所示，分布式線型光纖測溫高速信號處理數(shù)據(jù)累加器，其組成包括兩個信號調理單元1，所述的信號調理單元分別連接A/D轉換單元2，所述的A/D轉換單元連接雙通道FIFO單元3，所述的雙通道FIFO單元的兩路輸出信號分別連接電平轉換單元4，所述的電平轉換單元連接CPLD累加單元5，所述的CPLD累加單元連接靜態(tài)存儲單元6，所述的靜態(tài)存儲單元連接緩沖單元7，所述的緩沖單元連接電平轉換單元8，所述的雙通道FIFO單元、CPLD累加單元、靜態(tài)存儲單元、緩沖單元以及電平轉換單元都連接邏輯控制單元9，所述的電平轉換單元連接計算機10。信號調理單元1包括兩個信號通道。每個信號通道由三個運算放大器組成。信號經(jīng)過運算放大器的二級運放后，其輸出信號進入A/D轉換單元。A/D轉換單元2由兩個A/D轉換芯片組成。兩個A/D轉換芯片將輸入的模擬信號轉換成數(shù)字信號輸出。電平轉換單元4由兩個兩個電平轉換芯片(U20和U21)組成。CPLD累加單元5由兩個CPLD累加器(U18和U19)組成。靜態(tài)存儲單元6由六個靜態(tài)存儲芯片(U11、U12、U13、U14、U15、U16)組成。緩沖單元7由六個緩沖芯片(U5、U6、U7、U8、U9、U10)組成。電平轉換單元8由三個電平轉換芯片(U1、U2、U3)組成。邏輯控制單元由四個邏輯控制芯片(L0GIC、SAM、ADDER、CODE)組成。如附圖2所示信號調理單元接收一路模擬輸入信號，并將該模擬輸入信號經(jīng)過放大及濾波處理后輸出作為與A/D轉換單元的輸入端相匹配的模擬信號；A/D轉換單元的輸入端接收一個信號調理單元輸出的上述模擬信號，并將上述模擬信號轉換為并行數(shù)字信號輸出；如附圖3所示，兩路數(shù)字信號分別進入雙通道FIF0單元，先進入的數(shù)字信號先輸出，隨后輸入的數(shù)字信號隨之輸出。雙通道FIFO單元的兩路輸出信號進入電平轉換單元，經(jīng)過兩個電平轉換芯片(U20和U21)，進入CPLD累加單元，其中U20的輸出信號進入CPLD累加器U18，作為CPLD累加器U18的輸入信號。U21的輸出信號進入CPLD累加器U19，作為CPLD累加器U19的輸入信號。即模擬信號經(jīng)A/D轉換單元后轉位數(shù)字信號進入雙通道FIFO單元。其中一個A/D轉換器與雙通道FIFO的8位數(shù)據(jù)線輸入端DO-—D7相連，另一個A/D與轉換器與雙通道FIFO的8位數(shù)據(jù)線輸入端D10-—D17相連。雙通道FIFO的輸出信號作為電平轉化單元的輸入信號。即雙通道FIFO的8位數(shù)據(jù)輸出端Q0-Q7與一個電平轉換芯片的11腳到18腳相連。雙通道FIFO的8位數(shù)據(jù)輸出端Q10-Q17與另一個電平轉換芯片的11腳到18腳相連。電平轉換單元的輸出信號則作為CPLD累加單元的輸入信號。即一個電平轉換芯片的8位數(shù)據(jù)輸出端2腳-9腳與一個CPLD累加芯片的31-3445-48相連；另一個電平轉換芯片的8位數(shù)據(jù)輸出端2腳-9腳與另一個CPLD累加芯片的31-3445-48相連。如圖4、圖5所示，信號在CPLD累加單元中累加后，其輸出數(shù)據(jù)進入靜態(tài)存儲單元。其中U18的三路輸出信號分別進入Ull，U12，U13中存儲；U19的三路輸出信號分別進入U14，U15，U16中存儲。另外U11，U12，U13，U14，U15，U16六個靜態(tài)存儲器彼此相連。信號經(jīng)六個靜態(tài)存儲器輸出后，進入緩沖單元。其中六個靜態(tài)存儲器與六個緩沖芯片相連接。即Ull與U5相連接，U12，與U6相連接，U13與U7相連接，U14與U8相連接，U15與U9相連接，U16與U10相連接。邏輯控制單元對雙通道FIFO單元，CPLD累加單元，靜態(tài)存儲單元，緩沖單元電平轉換單元進行控制。信號最后經(jīng)U1，U2，U3輸出到計算機。由計算機進行顯示，分析.輸入信號經(jīng)過CPLD累加單元后，即兩路輸入信號經(jīng)過兩個CPLD累加芯片后，各分成三路信號進入靜態(tài)存儲單元。其中一個CPLD累加芯片的三路輸出信號分別對應靜態(tài)存儲單元中的三個靜態(tài)存儲芯片。即U18的輸出信號作為U11，U12，U13的輸入信號。U19的輸出信號作為U14，U15，U16的輸入信號。U11，U12，U13，U14，U15，U16，的15-2123一-28管腳依次相連。信號通過SAM邏輯片的61—-68管腳相連L0GIC邏輯芯片73，71，70，68，54，55，57，58輸入，L0GIC通過管腳1，2，3，4，13，15，17，18輸出信號。ADDR通過99，97，95，94，，80，82，83，84管腳接收信號。通過32，33，34，35，39，38，37，36管腳輸出信號。與U5，U6，U7，U8，U9，U10的2-9管腳相連輸出信號經(jīng)U1的11_18管腳輸入，2-—9管腳輸出到計算機。LOGIC邏輯片輸出到ADDR與U5，U6，U7，U8，U9，UIO，2-9管腳相連。表1是所用的元件選擇表。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求一種分布式線型光纖測溫高速信號處理數(shù)據(jù)累加器，其組成包括兩個信號調理單元，其特征是所述的信號調理單元分別連接A/D轉換單元、所述的A/D轉換單元連接雙通道FIFO單元、所述的雙通道FIFO單元的兩路輸出信號分別連接電平轉換單元、所述的電平轉換單元連接CPLD累加單元、所述的CPLD累加單元連接靜態(tài)存儲單元、所述的靜態(tài)存儲單元連接緩沖單元、所述的緩沖單元連接電平轉換單元、所述的雙通道FIFO單元、CPLD累加單元、靜態(tài)存儲單元、緩沖單元以及電平轉換單元都連接邏輯控制單元、所述的電平轉換單元連接計算機。專利摘要分布式線型光纖測溫高速信號處理數(shù)據(jù)累加器，傳統(tǒng)的產(chǎn)品采集速度慢、同步性能弱、噪聲分辨率低，同時成本昂貴等弱點。本實用新型的組成包括兩個信號調理單元(1)，信號調理單元分別連接A/D轉換單元(2)，A/D轉換單元連接雙通道FIFO單元(3)，雙通道FIFO單元的兩路輸出信號分別連接電平轉換單元(4)，電平轉換單元連接CPLD累加單元(5)，CPLD累加單元連接靜態(tài)存儲單元(6)，靜態(tài)存儲單元連接緩沖單元(7)，緩沖單元連接電平轉換單元(8)，雙通道FIFO單元、CPLD累加單元、靜態(tài)存儲單元、緩沖單元以及電平轉換單元都連接邏輯控制單元(9)，電平轉換單元連接計算機(10)。本實用新型用于分布式線型光纖測溫系統(tǒng)。文檔編號G01K11/32GK201548347SQ20092010102公開日2010年8月11日申請日期2009年9月29日優(yōu)先權日2009年9月29日發(fā)明者尚利軍,王寧,趙長有申請人:哈爾濱草青木秀電子技術有限責任公司