一种基于脉冲密度调制的声阵列供电与命令下行复用系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于脉冲密度调制的声阵列供电与命令下行复用系统及其控制方法，所述声阵列供电与命令下行复用系统包括上位机控制端、电源总线、多个分别通过声学终端节点与所述电压线相连接的声阵列，上位机的用户可以非常方便地向大面积的多个声传感器阵列同步发出简单的开关命令和动态参数设置命令信号。该信号以串行数据的格式，叠加在直流电源线上，同步发送给所有的声传感器阵列节点。该系统可实现对远距离多个声阵列节点的工作参数动态调整。

A Power Supply and Command Downlink Multiplexing System for Acoustic Array Based on Pulse Density Modulation and Its Control Method

The invention discloses an acoustic array power supply and command downlink multiplexing system based on pulse density modulation and its control method. The acoustic array power supply and command downlink multiplexing system includes a host computer control terminal, a power bus, a plurality of acoustic arrays connected with the voltage line respectively through an acoustic terminal node. The user of the host computer can easily transmit a plurality of sound signals over a large area. Sensor array synchronously sends out simple switch command and dynamic parameter setting command signal. The signal is superimposed on the DC power supply line in the form of serial data and sent to all acoustic sensor array nodes synchronously. The system can dynamically adjust the working parameters of multiple acoustic array nodes over a long distance.

【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲密度调制的声阵列供电与命令下行复用系统及其控制方法
本专利技术涉及声信号处理
，特别是涉及一种基于脉冲密度调制的声阵列供电与命令下行复用系统及其控制方法。
技术介绍
开放空间声传感器阵列是将一组声传感器按照一定方式布置在空间中，形成声传感器阵列，从而能够获取空间丰富的声信息，结合信号的处理算法，实现噪声抑制、混响去除、人声干扰抑制、声源测向、声源跟踪、阵列增益等功能，进而提高语音信号处理质量，提高真实环境下的语音识别率。针对阵列拓扑结构，主要有线阵，面阵，立体阵。声传感器阵列是阵列信号处理领域的一个发展前沿，被广泛应用在水声工程，环境噪声监测，语音交互，视频会议，智能家居，嵌入麦克风阵列的无人机救援等领域。针对不同工作场景，通过配置声传感器固定工作参数使其适应工作环境，这往往局限了声阵列的应用范围，所以对远距离多个声阵列节点的工作参数动态调整是亟需解决的重要课题和难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的远距离多个声阵列节点的工作参数动态调整的问题，而提供一种基于脉冲密度调制的声阵列供电与命令下行复用系统。其主要应用场景是学校教室、医院、公共场所等需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于脉冲密度调制的声阵列供电与命令下行复用系统，其特征在于，包括上位机控制端、由地线和电压线组成的电源总线、多个与所述电压线相连接的声学终端节点，其中：所述上位机控制端包括用于调整声阵列的动态参数并显示声阵列波形的上位机、用于调制所述动态参数的命令调制模块、用于给声阵列供电的大功率直流电源模块和用于叠加电源和命令信号的加法器，所述上位机通过命令调制模块与所述加法器的输入端连接，与所述地线相连接的大功率直流电源模块与所述加法器的输入端连接，所述加法器的输出端与所述电源总线的电压线相连接；所述声学终端节点包括命令解调模块和声阵列单元，所述命令解调模块包括复用命令信号分离模块、同步时钟提取模...

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲密度调制的声阵列供电与命令下行复用系统，其特征在于，包括上位机控制端、由地线和电压线组成的电源总线、多个与所述电压线相连接的声学终端节点，其中：所述上位机控制端包括用于调整声阵列的动态参数并显示声阵列波形的上位机、用于调制所述动态参数的命令调制模块、用于给声阵列供电的大功率直流电源模块和用于叠加电源和命令信号的加法器，所述上位机通过命令调制模块与所述加法器的输入端连接，与所述地线相连接的大功率直流电源模块与所述加法器的输入端连接，所述加法器的输出端与所述电源总线的电压线相连接；所述声学终端节点包括命令解调模块和声阵列单元，所述命令解调模块包括复用命令信号分离模块、同步时钟提取模块和脉冲密度调制信号的解调模块，其中，所述复用命令信号分离模块的输入端通过支路线与所述电压线相连接，所述复用命令信号分离模块的一输出端通过VCC支路与所述声阵列单元相连接以提供电源，所述复用命令信号分离模块的另一输出端通过脉冲密度调制信号的解调模块与所述声阵列单元相连接以传输命令信号，所述同步时钟提取模块的输入端与所述支路线相连接、输出端分别与所述复用命令信号分离模块和所述脉冲密度调制信号的解调模块相连接。2.如权利要求1所述的基于脉冲密度调制的声阵列供电与命令下行复用系统，其特征在于，所述命令调制模块包括依次连接的本地时钟、主控芯片和三态门，所述主控芯片包括与所述本地时钟通讯连接的基准时钟和与所述三态门通讯连接的脉冲密度调制单元。3.如权利要求2所述的基于脉冲密度调制的声阵列供电与命令下行复用系统，其特征在于，所述命令调制模块的主控芯片为ALTERACycloneⅣEP4CE15F23C8N。4.如权利要求1所述的基于脉冲密度调制的声阵列供电与命令下行复用系统，其特征在于，所述同步时钟提取模块和脉冲密度调制信号的解调模块为所述命令解调模块的主控芯片，其型号为ALTERACycloneⅣEP4CE15F23C8N。5.如权利要求1所述的基于脉冲密度调制的声阵列供电与命令下行复用系统，其特征在于，所述复用命令信号分离模块包括与所述电压线相连接的无源带通滤波器和无源低通滤波器，所述无源带通滤波器通过放大器与所述脉冲密度解调模块通讯连接以提供脉冲密度信号，所述无源低通滤波器与所述声阵列通讯连接以提供电源。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈劲，关升，佟颖，白玉新，李雪，朱红利，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：天津,12