本發(fā)明涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種信號處理裝置、系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
隨著數(shù)字電子技術(shù)的快速發(fā)展,該技術(shù)在多種領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。與模擬電子技術(shù)相比,數(shù)字信號的可靠性高,且易于使用計算機進行分析、處理和存儲。
目前,可以利用A/D(analog to digital,模/數(shù))轉(zhuǎn)換器,將采集到的模擬信號直接轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號并輸出。
但是,采集到的模擬信號通常范圍寬泛,比如易采集到邊緣模擬信號,故現(xiàn)有的實現(xiàn)方式使得模擬信號的處理準確率較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種信號處理裝置、系統(tǒng)及方法,能夠提高模擬信號的處理準確率。
為了達到上述目的,本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
第一方面,本發(fā)明提供了一種信號處理裝置,包括:
至少一個模擬通道、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元,
每一個所述模擬通道,均用于在接收到外部輸入的第一模擬信號時,通過對所述第一模擬信號進行調(diào)理,以生成相應(yīng)的第二模擬信號;將所述第二模擬信號發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元;
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元,用于將任一所述模擬通道發(fā)來的第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。
進一步地,所述第一模擬信號為被測電路的電壓信號;
每一個所述模擬通道,均包括:接口保護器、衰減器、放大器和濾波器;
所述接口保護器,用于在接收到外部輸入的被測電路的電壓信號時,判斷所述電壓信號是否位于預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi),若是,判斷所述電壓信號與預(yù)設(shè)第一閾值和預(yù)設(shè)第二閾值的大小關(guān)系,在判斷出所述電壓信號小于所述第一閾值時,將所述電壓信號發(fā)送給所述放大器,在判斷出所述電壓信號大于所述第二閾值時,將所述電壓信號發(fā)送給所述衰減器,在判斷出所述電壓信號不小于所述第一閾值且不大于所述第二閾值時,將所述電壓信號發(fā)送給所述濾波器;
所述放大器,用于對所述接口保護器發(fā)來的電壓信號進行數(shù)值放大處理,并將放大后的電壓信號發(fā)送給所述濾波器;
所述衰減器,用于對所述接口保護器發(fā)來的電壓信號進行數(shù)值衰減處理,并將衰減后的電壓信號發(fā)送給所述濾波器;
所述濾波器,用于將接收到的電壓信號進行高頻雜波信號濾除處理,并將濾波后的電壓信號發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。
進一步地,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元,包括:多路復(fù)用器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其中,所述多路復(fù)用器包括有8個輸入通道、輸出通道和3個地址碼;
基于外部FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程邏輯門陣列)的設(shè)置信息,所述3個地址碼對應(yīng)有8個控制信號,且所述8個控制信號與所述8個輸入通道一一對應(yīng);
每一個所述模擬通道均對應(yīng)有一個所述輸入通道;
每一個所述模擬通道,均具體用于將生成的第二模擬信號發(fā)送給自身對應(yīng)的輸入通道;
所述輸出通道,用于根據(jù)預(yù)先確定的每一個所述輸入通道對應(yīng)的唯一時間間隔,依次采集每一個所述輸入通道中的第二模擬信號,并將其發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器;
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器,用于將所述輸出通道發(fā)來的第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。
進一步地,該信號處理裝置還包括:自校準單元;
所述自校準單元,用于預(yù)先確定校準模擬信號及所述校準模擬信號對應(yīng)的校準數(shù)字信號;針對所述至少一個模擬通道中的每一個目標模擬通道,均執(zhí)行:將所述校準模擬信號輸出至所述目標模擬通道;獲取所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的所述校準模擬信號對應(yīng)的當前數(shù)字信號;確定所述校準數(shù)字信號與所述當前數(shù)字信號的差值為所述目標模擬通道的補償值;
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元,在將所述目標模擬通道發(fā)來的第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號之后,還用于根據(jù)所述目標模擬通道的補償值,對該數(shù)字信號執(zhí)行補償處理。
進一步地,該信號處理裝置還包括:物理地址配置單元;
對于所述物理地址配置單元包括的8位撥碼開關(guān),每一位所述撥碼開關(guān)的斷開引腳加固定電壓值的上拉電阻,且閉合引腳接地;
所述物理地址配置單元,用于基于外部FPGA的設(shè)置信息,控制每一位所述撥碼開關(guān)的開關(guān)狀態(tài);根據(jù)每一位所述撥碼開關(guān)的開關(guān)狀態(tài),配置所述信號處理裝置的MAC(Media Access Control/Medium Access Control,媒體訪問控制)地址。
第二方面,本發(fā)明提供了一種信號處理系統(tǒng),包括:上述任一所述的信號處理裝置、處理器;
不同信號處理裝置的MAC地址不同;
所述處理器通過CAN(Controller Area Network,控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線與每一個所述信號處理裝置相連。
第三方面,本發(fā)明提供了一種信號處理方法,包括:
針對至少一個模擬通道中的每一個目標模擬通道均執(zhí)行:所述目標模擬通道接收到外部輸入的第一模擬信號時,通過對所述第一模擬信號進行調(diào)理,以生成相應(yīng)的第二模擬信號;
將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。
進一步地,所述第一模擬信號為被測電路的電壓信號;
所述通過對所述第一模擬信號進行調(diào)理,以生成相應(yīng)的第二模擬信號,包括:判斷所述電壓信號是否位于預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi),若是,判斷所述電壓信號與預(yù)設(shè)第一閾值和預(yù)設(shè)第二閾值的大小關(guān)系,在判斷出所述電壓信號小于所述第一閾值時,對所述電壓信號進行數(shù)值放大處理以得到放大后的電壓信號,以及對該放大后的電壓信號進行高頻雜波信號濾除處理以得到濾波后的電壓信號,在判斷出所述電壓信號大于所述第二閾值時,對所述電壓信號進行數(shù)值衰減處理以得到衰減后的電壓信號,以及對該衰減后的電壓信號進行高頻雜波信號濾除處理以得到濾波后的電壓信號,在判斷出所述電壓信號不小于所述第一閾值且不大于所述第二閾值時,對所述電壓信號進行高頻雜波信號濾除處理以得到濾波后的電壓信號。
進一步地,對于預(yù)先確定的8個輸入通道,每一個所述模擬通道均對應(yīng)有其中的一個輸入通道;
所述將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號,包括:將所述第二模擬信號發(fā)送給所述目標模擬通道對應(yīng)的輸入通道;利用統(tǒng)一的輸出通道,根據(jù)預(yù)先確定的每一個所述輸入通道對應(yīng)的唯一時間間隔,依次采集每一個所述輸入通道中的第二模擬信號;將所述輸出通道發(fā)來的第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。
進一步地,在所述將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號之前,還包括:預(yù)先確定校準模擬信號及所述校準模擬信號對應(yīng)的校準數(shù)字信號;針對所述每一個目標模擬通道,均執(zhí)行:將所述校準模擬信號輸出至所述目標模擬通道;獲取所述校準模擬信號對應(yīng)的當前數(shù)字信號;確定所述校準數(shù)字信號與所述當前數(shù)字信號的差值為所述目標模擬通道的補償值;
在所述將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號之后,還包括:根據(jù)所述目標模擬通道的補償值,對該數(shù)字信號執(zhí)行補償處理。
本發(fā)明提供了一種信號處理裝置、系統(tǒng)及方法,該信號處理裝置包括至少一個模擬通道和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元;每一個模擬通道均用于在接收到外部輸入的第一模擬信號時,通過對第一模擬信號進行調(diào)理,以生成相應(yīng)的第二模擬信號,并將其發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元;模數(shù)轉(zhuǎn)換單元用于將任一模擬通道發(fā)來的第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。通過對外部輸入的模擬信號進行調(diào)理,使得調(diào)理后的模擬信號易被模數(shù)轉(zhuǎn)換單元所處理。因此,本發(fā)明能夠提高模擬信號的處理準確率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明一實施例提供的一種信號處理裝置的示意圖;
圖2是本發(fā)明一實施例提供的另一種信號處理裝置的示意圖;
圖3是本發(fā)明一實施例提供的又一種信號處理裝置的示意圖;
圖4是本發(fā)明一實施例提供的一種信號處理系統(tǒng)的示意圖;
圖5是本發(fā)明一實施例提供的一種信號處理方法的流程圖;
圖6是本發(fā)明一實施例提供的另一種信號處理方法的流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例,基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
如圖1所示,本發(fā)明一個實施例提供了一種信號處理裝置,包括:
至少一個模擬通道101、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102,
每一個所述模擬通道101,均用于在接收到外部輸入的第一模擬信號時,通過對所述第一模擬信號進行調(diào)理,以生成相應(yīng)的第二模擬信號;將所述第二模擬信號發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102;
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102,用于將任一所述模擬通道101發(fā)來的第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。
本發(fā)明實施例提供了一種信號處理裝置,包括至少一個模擬通道和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元;每一個模擬通道均用于在接收到外部輸入的第一模擬信號時,通過對第一模擬信號進行調(diào)理,以生成相應(yīng)的第二模擬信號,并將其發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元;模數(shù)轉(zhuǎn)換單元用于將任一模擬通道發(fā)來的第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。通過對外部輸入的模擬信號進行調(diào)理,使得調(diào)理后的模擬信號易被模數(shù)轉(zhuǎn)換單元所處理。因此,本發(fā)明實施例能夠提高模擬信號的處理準確率。
在本發(fā)明一個實施例中,請參考圖2,所述第一模擬信號為被測電路的電壓信號;
每一個所述模擬通道101,均包括:接口保護器1011、衰減器1012、放大器1013和濾波器1014;
所述接口保護器1011,用于在接收到外部輸入的被測電路的電壓信號時,判斷所述電壓信號是否位于預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi),若是,判斷所述電壓信號與預(yù)設(shè)第一閾值和預(yù)設(shè)第二閾值的大小關(guān)系,在判斷出所述電壓信號小于所述第一閾值時,將所述電壓信號發(fā)送給所述放大器1013,在判斷出所述電壓信號大于所述第二閾值時,將所述電壓信號發(fā)送給所述衰減器1012,在判斷出所述電壓信號不小于所述第一閾值且不大于所述第二閾值時,將所述電壓信號發(fā)送給所述濾波器1014;
所述放大器1013,用于對所述接口保護器1011發(fā)來的電壓信號進行數(shù)值放大處理,并將放大后的電壓信號發(fā)送給所述濾波器1014;
所述衰減器1012,用于對所述接口保護器1011發(fā)來的電壓信號進行數(shù)值衰減處理,并將衰減后的電壓信號發(fā)送給所述濾波器1014;
所述濾波器1014,用于將接收到的電壓信號進行高頻雜波信號濾除處理,并將濾波后的電壓信號發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102。
通常情況下,被測電路的電壓信號的電壓范圍較寬,而模數(shù)轉(zhuǎn)換單元可處理的電壓信號的電壓范圍相對較窄。如此,為了能夠?qū)ν獠枯斎氲碾妷盒盘栠M行準確處理,可以對外部輸入的各電壓信號進行相應(yīng)調(diào)理處理。
詳細地,基于預(yù)設(shè)的電壓范圍,只有外部輸入的電壓信號介于該電壓范圍內(nèi)時才可被調(diào)理,以首先濾除無效異常信號。如此,接口保護器可以將被測信號的電壓調(diào)理到模數(shù)轉(zhuǎn)換單元可以接受的范圍內(nèi)。
默認地,本發(fā)明實施例中的第一閾值不大于第二閾值。根據(jù)電壓信號與該兩個閾值的大小對比,可以確定各電壓信號需要如何調(diào)理。
詳細地,不同的大小對比結(jié)果,對應(yīng)于不同的調(diào)理途徑。如上所述,調(diào)理途徑可以為:對電壓信號先進行數(shù)值放大處理再進行濾波、對電壓信號先進行數(shù)值衰減處理再進行濾波、或直接進行濾波。
在本發(fā)明一個實施例中,請參考圖2,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102,包括:多路復(fù)用器1021和模數(shù)轉(zhuǎn)換器1022,其中,所述多路復(fù)用器1021包括有8個輸入通道10211、輸出通道10212和3個地址碼10213;
基于外部FPGA的設(shè)置信息,所述3個地址碼10213對應(yīng)有8個控制信號,且所述8個控制信號與所述8個輸入通道10211一一對應(yīng);
每一個所述模擬通道101均對應(yīng)有一個所述輸入通道10211;
每一個所述模擬通道101,均具體用于將生成的第二模擬信號發(fā)送給自身對應(yīng)的輸入通道;
所述輸出通道10212,用于根據(jù)預(yù)先確定的每一個所述輸入通道10211對應(yīng)的唯一時間間隔,依次采集每一個所述輸入通道10211中的第二模擬信號,并將其發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器1022;
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器1022,用于將所述輸出通道10212發(fā)來的第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。
本發(fā)明實施例中,通過綜合考慮性能、成本和應(yīng)用環(huán)境的因素,可以采用8個輸入通道來采集信號,且輸入通道的信號采集可以基于時分多路復(fù)用技術(shù)?;诮y(tǒng)一的輸出通道,通過對輸入通道的通道數(shù)量進行擴展,可以將有限的采集資源進行合理分配。
詳細地,基于外部FPGA的設(shè)置信息,3個地址碼對應(yīng)的8個控制信號可以分別為:0 0 0、0 0 1、0 1 0、1 0 0、0 1 1、1 1 0、1 0 1、1 1 1。如此,不同輸入通道對應(yīng)的控制信號可以不同。
詳細地,模擬通道的數(shù)量與輸入通道的數(shù)量可以相等,也可以不相等,但每一個模擬通道均可以對應(yīng)于一個輸入通道。
對于每一個輸入通道,可以按照不同的時間間隔,利用統(tǒng)一的輸出通道對各輸入通道中的第二模擬信號進行采集。詳細地,在電路上,每一時刻只有一路信號被采集。如此,通過在時間上交叉采集每一路第二模擬信號,可以實現(xiàn)一路模數(shù)轉(zhuǎn)換器對多路信號進行采集。
詳細地,模數(shù)轉(zhuǎn)換器和多路復(fù)用器的控制可以均由FPGA來完成。
在本發(fā)明一個實施例中,請參考圖3,該信號處理裝置還可以包括:自校準單元201;
所述自校準單元201,用于預(yù)先確定校準模擬信號及所述校準模擬信號對應(yīng)的校準數(shù)字信號;針對所述至少一個模擬通道101中的每一個目標模擬通道,均執(zhí)行:將所述校準模擬信號輸出至所述目標模擬通道;獲取所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102輸出的所述校準模擬信號對應(yīng)的當前數(shù)字信號;確定所述校準數(shù)字信號與所述當前數(shù)字信號的差值為所述目標模擬通道的補償值;
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102,在將所述目標模擬通道發(fā)來的第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號之后,還用于根據(jù)所述目標模擬通道的補償值,對該數(shù)字信號執(zhí)行補償處理。
由上述內(nèi)容可知,可以通過每一個模擬通道,以對外部輸入的模擬信號進行調(diào)理。本發(fā)明實施例中,在此基礎(chǔ)之上,為進一步提高信號調(diào)理的準確性,可以基于預(yù)先確定的自校準方案,計算每一個模擬通道的補償值。如此,對于任一模擬信號,當其通過一個模擬通道進行調(diào)理,并經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元而轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號之后,可以基于該模擬通道的補償值,對得到的該數(shù)字信號進行補償。
詳細地,基于確定的校準模擬信號及其對應(yīng)的校準數(shù)字信號,可以通過將校準模擬信號作為外部輸入信號以分別輸入每一個模擬通道,從而經(jīng)信號調(diào)理處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理,以得到該校準模擬信號對應(yīng)的數(shù)字信號。正常情況下,得到的數(shù)字信號可以與預(yù)先確定的校準數(shù)字信號相同,當然,若兩者存在差異,可以基于兩者差異,以計算各模擬通道的補償值。
另一方面,還可以預(yù)先確定多個不同的校準模擬信號,及各校準模擬信號對應(yīng)的校準數(shù)字信號?;谕瑯拥淖孕试?,對于任一模擬通道,計算出的補償值則為多個,如此,可以將該多個補償值的平均值作為該模擬通道的補償值。
在本發(fā)明一個實施例中,請參考圖3,該信號處理裝置還可以包括:物理地址配置單元202;
對于所述物理地址配置單元202包括的8位撥碼開關(guān),每一位所述撥碼開關(guān)的斷開引腳加固定電壓值的上拉電阻,且閉合引腳接地;
所述物理地址配置單元202,用于基于外部FPGA的設(shè)置信息,控制每一位所述撥碼開關(guān)的開關(guān)狀態(tài);根據(jù)每一位所述撥碼開關(guān)的開關(guān)狀態(tài),配置所述信號處理裝置的MAC地址。
詳細地,對于任一撥碼開關(guān),當撥碼開關(guān)為閉合狀態(tài)時,撥碼開關(guān)的斷開引腳為被拉低到地,故該撥碼開關(guān)對應(yīng)的物理地址配置I/O端電壓約為0V,此時物理地址配置為“0”。對應(yīng)地,當撥碼開關(guān)為斷開狀態(tài)時,撥碼開關(guān)的斷開引腳約為上述固定電壓值,故該撥碼開關(guān)對應(yīng)的物理地址配置I/O端電壓約為上述固定電壓值,此時物理地址配置為“1”。
如此,基于每一個撥碼開關(guān)的開關(guān)狀態(tài),可以確定一個確定的物理地址,該確定的物理地址即可以為信號處理裝置的MAC地址。
詳細地,外部的FPGA可以與各物理地址配置I/O端相連。如此,可以基于外部FPGA的控制以確定各撥碼開關(guān)的開關(guān)狀態(tài),進而確定信號處理裝置的MAC地址。
詳細地,不同信號處理裝置的MAC地址通常不同。如此,當存在多個信號處理裝置時,可以根據(jù)各信號處理裝置的MAC地址,以對各信號處理裝置的數(shù)字信號進行區(qū)分。
如圖4所示,本發(fā)明實施例提供了一種信號處理系統(tǒng),包括:上述任一所述的信號處理裝置401、處理器402;
不同信號處理裝置401的MAC地址不同;
所述處理器402通過CAN總線與每一個所述信號處理裝置401相連。
詳細地,不同信號處理裝置的MAC地址不同,可以用于在同一信號處理系統(tǒng)中,有效區(qū)分硬件相同的信號處理裝置。
處理器通過與各信號處理裝置相連,可以統(tǒng)一獲取各信號處理裝置中的數(shù)字信號,并執(zhí)行相應(yīng)處理。
如圖5所示,本發(fā)明實施例提供了一種信號處理方法,可以包括以下步驟:
步驟501:針對至少一個模擬通道中的每一個目標模擬通道均執(zhí)行:所述目標模擬通道接收到外部輸入的第一模擬信號時,通過對所述第一模擬信號進行調(diào)理,以生成相應(yīng)的第二模擬信號。
步驟502:將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。
在本發(fā)明的一個實施例中,所述第一模擬信號為被測電路的電壓信號;
所述通過對所述第一模擬信號進行調(diào)理,以生成相應(yīng)的第二模擬信號,包括:判斷所述電壓信號是否位于預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi),若是,判斷所述電壓信號與預(yù)設(shè)第一閾值和預(yù)設(shè)第二閾值的大小關(guān)系,在判斷出所述電壓信號小于所述第一閾值時,對所述電壓信號進行數(shù)值放大處理以得到放大后的電壓信號,以及對該放大后的電壓信號進行高頻雜波信號濾除處理以得到濾波后的電壓信號,在判斷出所述電壓信號大于所述第二閾值時,對所述電壓信號進行數(shù)值衰減處理以得到衰減后的電壓信號,以及對該衰減后的電壓信號進行高頻雜波信號濾除處理以得到濾波后的電壓信號,在判斷出所述電壓信號不小于所述第一閾值且不大于所述第二閾值時,對所述電壓信號進行高頻雜波信號濾除處理以得到濾波后的電壓信號。
在本發(fā)明的一個實施例中,對于預(yù)先確定的8個輸入通道,每一個所述模擬通道均對應(yīng)有其中的一個輸入通道;
所述將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號,包括:將所述第二模擬信號發(fā)送給所述目標模擬通道對應(yīng)的輸入通道;利用統(tǒng)一的輸出通道,根據(jù)預(yù)先確定的每一個所述輸入通道對應(yīng)的唯一時間間隔,依次采集每一個所述輸入通道中的第二模擬信號;將所述輸出通道發(fā)來的第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。
在本發(fā)明的一個實施例中,在所述將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號之前,進一步包括:預(yù)先確定校準模擬信號及所述校準模擬信號對應(yīng)的校準數(shù)字信號;針對所述每一個目標模擬通道,均執(zhí)行:將所述校準模擬信號輸出至所述目標模擬通道;獲取所述校準模擬信號對應(yīng)的當前數(shù)字信號;確定所述校準數(shù)字信號與所述當前數(shù)字信號的差值為所述目標模擬通道的補償值;
在所述將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號之后,進一步包括:根據(jù)所述目標模擬通道的補償值,對該數(shù)字信號執(zhí)行補償處理。
如圖6所示,本發(fā)明一個實施例提供了另一種信號處理方法,具體包括以下步驟:
步驟601:確定每一個模擬通道的補償值。
詳細地,確定補償值的可能實現(xiàn)方式可以如下所述:預(yù)先確定校準模擬信號及對應(yīng)的校準數(shù)字信號;針對至少一個模擬通道中的每一個模擬通道均執(zhí)行:將校準模擬信號輸出至該模擬通道;獲取校準模擬信號對應(yīng)的數(shù)字信號;確定校準數(shù)字信號與獲取到的數(shù)字信號的差值為該模擬通道的補償值。如此循環(huán),可以確定每一個模擬通道的補償值。
詳細地,校準模擬信號經(jīng)模擬通道調(diào)理處理后,可以經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元以轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
步驟602:針對至少一個模擬通道中的每一個目標模擬通道均執(zhí)行:目標模擬通道接收到外部輸入的被測電路的電壓信號時,判斷該電壓信號是否位于預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi),若是,執(zhí)行步驟603,否則,結(jié)束當前流程。
詳細地,基于預(yù)設(shè)電壓范圍,可以首先濾除掉部分無效的異常模擬信號,以提高信號處理精度。
詳細地,外部輸入的被測電路的電壓信號通常為模擬信號。
步驟603:判斷電壓信號與預(yù)設(shè)第一閾值和預(yù)設(shè)第二閾值的大小關(guān)系,在判斷出電壓信號小于第一閾值時,執(zhí)行步驟604,在判斷出電壓信號大于第二閾值時,執(zhí)行步驟605,在判斷出電壓信號不小于第一閾值且不大于第二閾值時,執(zhí)行步驟606。
步驟604:對電壓信號進行數(shù)值放大處理以得到放大后的電壓信號,以及對該放大后的電壓信號進行高頻雜波信號濾除處理以得到濾波后的電壓信號,并執(zhí)行步驟607。
步驟605:對電壓信號進行數(shù)值衰減處理以得到衰減后的電壓信號,以及對該衰減后的電壓信號進行高頻雜波信號濾除處理以得到濾波后的電壓信號,并執(zhí)行步驟607。
步驟606:在判斷出電壓信號不小于第一閾值且不大于第二閾值時,對電壓信號進行高頻雜波信號濾除處理以得到濾波后的電壓信號,并執(zhí)行步驟607。
步驟607:將濾波后的電壓信號發(fā)送給目標模擬通道對應(yīng)的輸入通道。
詳細地,可以預(yù)先確定8個輸入通道,且每一個模擬通道均對應(yīng)于其中的一個輸入通道。
步驟608:利用統(tǒng)一的輸出通道,根據(jù)預(yù)先確定的每一個輸入通道對應(yīng)的唯一時間間隔,依次采集每一個輸入通道中的濾波后的電壓信號。
詳細地,可以利用統(tǒng)一的輸出通道以采集多個輸入通道中的信號。
步驟609:將輸出通道發(fā)來的濾波后的電壓信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。
步驟610:根據(jù)每一個模擬通道的補償值,對轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號執(zhí)行相應(yīng)補償處理。
例如,對于模擬通道X所接收到的外部輸入的被測電路的電壓信號1,如上所述,該電壓信號1經(jīng)濾波處理后,可以得到濾波后的電壓信號1,進而可以轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號1。如此,在本步驟中,可以根據(jù)模擬通道X的補償值,對數(shù)字信號1執(zhí)行補償處理,以得到補償后的數(shù)字信號1。
綜上所述,本發(fā)明的各個實施例至少具有如下有益效果:
1、本發(fā)明實施例中,信號處理裝置包括至少一個模擬通道和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元;每一個模擬通道均用于在接收到外部輸入的第一模擬信號時,通過對第一模擬信號進行調(diào)理,以生成相應(yīng)的第二模擬信號,并將其發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元;模數(shù)轉(zhuǎn)換單元用于將任一模擬通道發(fā)來的第二模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。通過對外部輸入的模擬信號進行調(diào)理,使得調(diào)理后的模擬信號易被模數(shù)轉(zhuǎn)換單元所處理。因此,本發(fā)明實施例能夠提高模擬信號的處理準確率。
2、本發(fā)明實施例中,基于統(tǒng)一的輸出通道,通過對輸入通道的通道數(shù)量進行擴展,可以將有限的采集資源進行合理分配。
3、本發(fā)明實施例中,基于預(yù)先確定的自校準方案,可以計算每一個模擬通道的補償值,其中,補償值的存在可以進一步提高信號調(diào)理的準確性。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個〃·····”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同因素。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成,前述的程序可以存儲在計算機可讀取的存儲介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時,執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟;而前述的存儲介質(zhì)包括:ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)中。
最后需要說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等,均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。