[发明专利]数字滤波频率自补偿电路

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种滤波电路，特别涉及一种具有频率自补偿功能的数字滤 波电路。

【背景技术】

目前超声波主要用于对一些桥梁、人体、矿产、石油等进行探测，以用 于人体病理分析或其它被测物体隐藏的缺陷的判断。如图1和图2所示，是 目前行业内普通数字滤波设备的原理框图。该数字滤波设备电路包括信号采 集电路、数字滤波器以及数字信号处理电路，所述信号采集电路、数字滤波 器以及数字信号处理电路顺次连接。用一超声波发射电路对被测物体发送超 声波，超声波经被测物体吸收、衰减部分超声波信号后反射回来，经信号采 集电路采样后，将模拟信号转换成数字信号并进行量化，再由数字滤波器滤 波后，由数字信号处理电路做进一步处理。其处理结果用于被测物体病理或 缺陷的判断。

超声波在被测物体传输过程中会发生衰减，甚至会被周围的噪声等一些 干扰源淹没，而普通的数字滤波设备无法进行相应的频率补偿，导致接收到 反射回来的信号不能传达实际的信息，甚至分辨不出来。

虽然目前有采用时间增益技术(Time-Gain Compensation，TGC)对超声 波在探测中因距离衰减作出补偿的技术，但该技术对不同频率衰减却无能为 力，导致回波信号中高频有效成分很少，造成分辨率下降(超声分辨率与其 频率成正比)，用图像显示出来的时候图像边缘模糊，不能准确的反应出被 探测事物的具体情况，从而经常造成病理的误判，桥梁、铁路平整的误判。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种数字滤波频率自补偿电路，可 以使信号衰耗部分能得到补偿，使得整个系统在空间域内保持不变的频率特 性，反射回来的信号能正常的传达实际的信息。

本发明是这样实现的：一种数字滤波频率自补偿电路，包括信号采集电 路、数字滤波器以及数字信号处理电路，所述信号采集电路、数字滤波器以 及数字信号处理电路顺次连接，其中，所述数字滤波器为频率自补偿数字滤 波器，该频率自补偿数字滤波器包括时域分析模块、动态滤波模块及频率补 偿模块，所述信号采集电路、时域分析模块、动态滤波模块、频率补偿模块 及数字信号处理电路顺次连接，其中，所述时域分析模块：用于对输入的数 字信号在时域上进行分析看是否信号发生了衰减；动态滤波模块：用于对不 同深度、物体选择不同的通带范围，对信号进行动态滤波；频率补偿模块： 用于对不同的频率损耗给以不同的补偿。

本发明具有如下优点：采用频率自补偿数字滤波器，内设有时域分析模 块、动态滤波模块、频率补偿模块，通过这些模块实现频率自补偿功能，使 超声波在被测的物体传输过程中发生衰减的频率得到补偿，使整个系统在空 间域内保持不变的频率特性，反射回来的信号能准确的传达实际的信息，避 免信号在传输过程中发生衰减导致信息的误传，病理的误判，这样大大提高 了系统的可靠性。

【附图说明】

下面参照附图结合实例对本发明作进一步的说明。

图1是现有的普通数字滤波设备电路的连接框图。

图2是现有的普通数字滤波设备的原理框图。

图3是本发明数字滤波频率自补偿电路的连接框图。

图4是本发明数字滤波频率自补偿电路的原理框图。

图5是本发明中时域分析模块运算单元示意图。

【具体实施方式】

请参阅图3所示，本发明是的数字滤波频率自补偿电路1，包括信号采集 电路11、频率自补偿数字滤波器12以及数字信号处理电路13，所述信号采集 电路11将外部的模拟信号转换成数字信号，包含了信号的采样保持电路，抗 混叠滤波器、A/D转换，信号量化等。其中，所述频率自补偿数字滤波器12 包括时域分析模块121、动态滤波模块122及频率补偿模块123，所述信号采 集电路11、时域分析模块121、动态滤波模块122、频率补偿模块123及数字 信号处理电路13顺次连接。