[发明专利]一种基于LVDS高速采样的嵌入式行波测距装置

权利要求书

1.一种基于LVDS高速采样的嵌入式行波测距装置，其特征在于：包括核心处理器(01)、采集控制器(02)、多通路模数转换电路(03)、信号调理电路(04)、B码授时电路(05)和缓存单元(06)，其中：

核心处理器(01)，用于对采集的行波数据进行数据处理形成测距结果数据，并完成与外围电路、上位系统和受控电路数据通信过程中的控制逻辑、数据转存和数据封装形式变换；

采集控制器(02)，用于提供LVDS接收终端，实时接收行波采集信号，并将行波采集信号转换为时序相关的行波采集数据缓存，接受上位装置的控制指令执行行波采集数据的传输或执行对下位装置的控制；

多通路模数转换电路(03)，用于将接收的行波采集信号进行模数转换，提供LVDS发送终端，并向LVDS(低压差分信号高速串行总线)接收终端并发数字信号；

信号调理电路(04)，用于对采集的电力行波暂态信号进行滤波和放大，形成行波采集信号；

B码授时电路(05)，用于提高授时时标，对行波采集数据标记时标，形成行波采集数据的准确时域相关性；

缓存单元(06)，用于暂存采集控制器(02)行波采集数据，暂存采集控制器(02)上位装置的控制数据；分别与核心处理器(01)和采集控制器(02)建立通信链路。

2.根据权利要求1所述的基于LVDS高速采样的嵌入式行波测距装置，其特征在于：所述多通路模数转换电路(03)包括若干个模数转换器和与每一个模数转换器配对的匹配电阻R，其中：

模数转换器，用于通过信号调理电路(04)接收一路行波采集信号进行模数转换，并将转换的数字信号通过内置的串行LVDS接口发送；串行LVDS接口连接的两条差分线缆的远端，连接相应的匹配电阻R；

若干个模数转换器采用级联方式连接。

3.根据权利要求2所述的基于LVDS高速采样的嵌入式行波测距装置，其特征在于：所述采集控制器(02)包括AD采样控制模块(21)、数据读写控制模块(22)、中断控制模块(23)、LVDS串并转换模块(24)、数据抽样模块(25)和FIFO(先入先出)模块(26)，缓存单元(06)与数据读写控制模块(22)和ARM处理器各建立一条双向数据通道，B码授时电路(05)与LVDS串并转换模块(24)建立一条单向数据通道，其中：

AD采样控制模块(21)，用于接收采样控制指令，转换为控制信号向多通路模数转换电路(03)发送；

数据读写控制模块(22)，用于接收上位装置的控制数据，形成采样控制指令和中断触发控制指令和行波采集数据抽样控制指令，将行波采集数据传送至缓存单元(06)；

中断控制模块(23)，用于接收中断触发控制指令，转换为中断触发信号，启动核心处理器(01)数据接收状态；

LVDS串并转换模块(24)，用于提供LVDS(低压差分信号高速串行总线)接收终端将行波采集信号的数字信号序列格式化，形成包含时标的行波采集数据

数据抽样模块(25)，用于根据行波采集数据抽样控制指令对行波采集数据进行抽样，并将形成的行波采集数据(根据抽样控制指令包括采样数据或全部数据)通过数据读写控制模块(22)传送至缓存单元(06)，或传送至FIFO模块(26)；

FIFO模块(26)，用于通过输入口接收传送的数据并存储，并通过输出口将数据按接收顺序输出。

4.根据权利要求3所述的基于LVDS高速采样的嵌入式行波测距装置，其特征在于：所述信号调理电路(04)包括带通滤波器和差分放大电路，其中：

带通滤波器，用于过滤电力行波暂态信号通过电压/电流互感器后行波采集信号中的带外干扰信号；

差分放大电路，用于抑制电力行波暂态信号通过电压/电流互感器后行波采集信号的工作点漂移。

5.根据权利要求4所述的基于LVDS高速采样的嵌入式行波测距装置，其特征在于：还包括本地存储装置(07)和内存(08)，以及远程通信端口和人机接口，其中：

本地存储装置(07)，用于存储行波采集数据，存储测距结果数据，以及核心处理器(01)运行过程中的控制数据和控制逻辑；

内存(08)，用于核心处理器(01)对行波采集数据进行数据处理过程中的数据与计算过程的暂存；

远程通信端口，用于与上位系统建立通信链路；

人机接口，用于输入控制数据和初始化数据，反馈运行状态和运算过程中的状态参数。