[发明专利]一种分布式光纤振动传感系统的信号采集处理电路

权利要求书

1.一种分布式光纤振动传感系统的信号采集处理电路，其特征在于：包括FPGA信号处理模块、数据缓存模块、AD转换模块、连续光调制模块和模拟电路模块；

外部输入的干涉光信号先经过模拟电路模块进行光电转换，生成模拟电信号并送入AD转换模块进行模数转换，生成的数字信号送入FPGA信号处理模块中，FPGA信号处理模块对输入的数字信号进行处理，处理结果通过PCIE总线送入上位机，同时，FPGA信号处理模块还生成脉冲信号，并送入连续光调制模块和AD转换模块中，送入AD转换模块中的脉冲信号用于使能模数转换，连续光调制模块根据FPGA信号处理模块输出的脉冲信号，对激光器产生的连续光信号进行调制，生成脉冲光信号并发射出去；数据缓存模块用于对FPGA信号处理模块处理的数据进行缓存；

当存储的数据达到设定数量时，FPGA信号处理模块 以DMA的方式通过PCIE接口传输至上位机；

AD转换模块包含AD转换芯片和驱动芯片，AD转换芯片用于将光电转换后的模拟信号以高速率转换为数字信号，驱动芯片用于将原始光电转换后的单端模拟信号转换为低失真差分信号，提高原始信号的信噪比；

所述模拟电路模块的模拟信号输出范围为-1.7V～+1.7V；AD转换模块每通道数据采集速率为16bit，130MSPS；

所述FPGA信号处理模块包括控制逻辑预处理模块、PCIE接口模块、存储器控制器模块和脉冲生成模块；

脉冲生成模块生成脉冲信号，并同时送入连续光调制模块与AD转换模块，AD转换模块接收到该脉冲信号之后，触发模数转换，将转换生成的数字信号送入控制逻辑预处理模块中进行数据处理，处理后生成的数据送入存储器控制器模块中，存储器控制器模块将接收到数据送入所述数据缓存模块中进行缓存，数据缓存模块中存储的数据，在存储器控制器模块的控制下，通过PCIE接口模块发送给上位机；

所述将模数转换生成的数字信号送入控制逻辑预处理模块中进行数据处理，具体为：控制逻辑预处理模块为输入的模数转换生成的数字信号进行滑动平均处理；

所述滑动平均处理通过如下方式实现：

其中，B[m][n]为平滑后的数据，A[m][n]为模数转换生成的数字信号；

所述的AD转换模块包含AD转换芯片和驱动芯片，驱动芯片用于驱动AD转换芯片工作；

所述的数据缓存模块包含两片并联的DDR3芯片。