專利名稱：虛擬式小波變換信號分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測試與分析儀器領(lǐng)域，特別是虛擬式小波變換信號分析儀，更具體地講，涉及一種可通過PCI總線的DSP數(shù)據(jù)采集卡與計算機進行通訊的虛擬式小波變換信號分析儀。
背景技術(shù)：
FFT分析儀對于平穩(wěn)信號的分析是一種很好的分析工具，但對于非平穩(wěn)信號它則顯得無能為力。近年來發(fā)展起來的小波變換對于非平穩(wěn)信號的分析是一種很有效的方法，但迄今為止尚未見到有實現(xiàn)這類功能的小波變換分析儀出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種虛擬式小波變換信號分析儀，將由傳感器采集到的信號經(jīng)過信號調(diào)理后，通過PCI接口控制器與計算機通訊，利用計算機的軟件功能實現(xiàn)信號的小波變換與分析。軟件以模塊化的方式來實現(xiàn)，可脫離虛擬式小波變換信號分析儀的硬件獨立運行。所述硬件部分配合豐富的軟件，可對非平穩(wěn)信號實施有效的分析。
本實用新型采用的技術(shù)方案是這樣的，即一種虛擬式小波變換信號分析儀，包括可連接傳感器輸出信號的輸入通道模塊、采集處理模塊和計算機接口模塊，其特征在于，所述輸入通道模塊包括信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換和總線隔離器，它們將輸入信號進行濾波、限幅和模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理，其數(shù)字輸出以總線的方式與采集處理模塊連接；所述采集處理模塊包括中央處理器及存儲器，存儲器包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，它們通過總線與中央處理器連接，其中數(shù)據(jù)存儲器還以總線的方式通過計算機接口模塊連接計算機；所有模塊中電路的地址端與輯控制器邏輯信號輸出端連接，完成對地址的譯碼以及產(chǎn)生特殊控制信號。所述計算機接口模塊用來保證數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和計算機能夠暢通地交流信息和傳送數(shù)據(jù)。
本實用新型由于所述結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)了對信號的小波變換與分析，特別能夠?qū)Ψ瞧椒€(wěn)信號實施有效的分析。


附圖1是本實用新型的虛擬式小波變換信號分析儀的數(shù)據(jù)采集功能模塊示意圖；附圖2是本實用新型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本實用新型的虛擬式小波變換信號分析儀所述輸入功能模塊的原理圖；附圖4是本實用新型的虛擬式小波變換信號分析儀所述采集處理模塊使用的中央處理器TMS320VC33P；附圖5是本實用新型的虛擬式小波變換信號分析儀所述存儲器電路連接原理圖；附圖6是本實用新型的虛擬式小波變換信號分析儀所述PCI接口控制器CY7C09449與中央處理器TMS320VC33P的連線圖；具體實施方案參見附圖1，虛擬式小波變換信號分析儀包括可連接傳感器輸出信號的輸入通道模塊、采集處理模塊和計算機接口模塊。所述輸入通道模塊在結(jié)構(gòu)上由信號調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換和總線隔離器組成。它們對外部輸入信號進行濾波、限幅和模/數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，并且完成與采集處理模塊的接口功能；所述采集處理模塊是整個系統(tǒng)的核心部分。它不但要完成對數(shù)據(jù)的運算處理，還要完成從輸入通道模塊取數(shù)據(jù)以及把結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到接口模塊的工作。在結(jié)構(gòu)上包括中央處理器、存儲器。存儲器的功能是保存用戶數(shù)據(jù)、程序、采集的數(shù)據(jù)和結(jié)果。中央處理器則執(zhí)行程序完成采集處理模塊的所有功能；所述計算機接口模塊用來保證數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和計算機能夠暢通地交流信息和傳送數(shù)據(jù)。同時通過邏輯控制器(可以采用ALTERA公司生產(chǎn)的7128SLC84邏輯控制器)完成對地址的譯碼以及產(chǎn)生邏輯控制信號。
在附圖給出的實施例中，所述輸入通道模塊中使用的A/D轉(zhuǎn)換芯片使用MAXIM公司的MAX125，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進入數(shù)據(jù)采集處理模塊。所述數(shù)據(jù)中央處理器使用的是TI公司的TMS320VC33P系列芯片，用來對采樣數(shù)據(jù)進行各種數(shù)字信號處理。所述存儲器使用的是DT公司的CMQS靜態(tài)存儲器IDT71V416系列芯片，用于存儲程序和數(shù)據(jù)。所述PCI接口控制器使用的是CYPRESS公司生產(chǎn)的CY7C09449芯片。它是數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和計算機進行數(shù)據(jù)交流的橋梁，具有與PCI總線和多種通用微處理器的接口。本實用新型的計算機軟件部分工作于微軟公司的Windows操作系統(tǒng)平臺，采用Visual C++編程語言編程，可在Windows 95/98/2000/XP/NT及后續(xù)版本的操作系統(tǒng)平臺下工作。作為本實用新型的軟件部分，允許其脫離本實用新型的硬件部分獨立運行，通過計算機的聯(lián)網(wǎng)功能，還可以對遠程檢測的數(shù)據(jù)進行小波變換信號分析。
本實用新型的軟件部分以模塊化的方式實現(xiàn)，包括以下主要模塊(1)PCI總線通信模塊，用于將采集到的數(shù)據(jù)傳送到計算機；(2)信號波形表示模塊，用于將檢測到的信號顯示在計算機屏幕上；(3)小波變換分析功能模塊，包括離散小波變換、連續(xù)小波變換、信號重構(gòu)、小波包分析功能；(4)打印機輸出模塊，用于將小波變換信號分析波形與分析結(jié)果輸出到打印機，也可以位圖形式輸出到打印機。作為標(biāo)準(zhǔn)輸出，本軟件支持所有Windows標(biāo)準(zhǔn)的打印機。
權(quán)利要求1.一種虛擬式小波變換信號分析儀，包括可連接傳感器輸出信號的輸入通道模塊、采集處理模塊和計算機接口模塊，其特征在于，所述輸入通道模塊包括信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換和總線隔離器，它們將輸入信號進行濾波、限幅和模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理，其數(shù)字輸出以總線的方式與采集處理模塊連接；所述采集處理模塊包括中央處理器及存儲器，存儲器包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，它們通過總線與中央處理器連接，其中數(shù)據(jù)存儲器還以總線的方式通過計算機接口模塊連接計算機；所有模塊中電路的控制信號端與邏輯控制器邏輯信號輸出端連接。
專利摘要一種虛擬式小波變換信號分析儀，包括可連接傳感器輸出信號的輸入通道模塊、采集處理模塊和計算機接口模塊，其特征在于，所述輸入通道模塊包括信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換和總線隔離器，它們將輸入信號進行濾波、限幅和模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理，其數(shù)字輸出以總線的方式與采集處理模塊連接；所述采集處理模塊包括中央處理器及存儲器，存儲器包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，它們通過總線與中央處理器連接，其中數(shù)據(jù)存儲器還以總線的方式通過計算機接口模塊連接計算機；所有模塊中電路的地址端與輯控制器邏輯信號輸出端連接。本實用新型由于所述結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)了對信號的小波變換與分析，特別能夠?qū)Ψ瞧椒€(wěn)信號實施有效的分析。
文檔編號G06F17/00GK2729806SQ20042006159
公開日2005年9月28日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者秦樹人 申請人:秦樹人