本申请涉及一种多信号并行采集电路、电子装置及身体特征信号采集仪，包括：第一信号接收端，接收第一混叠信号，其中第一混叠信号混叠第一模拟信号和第二模拟信号，第一模拟信号的幅值范围大于第二模拟信号的幅值范围；第一信号放大单元，放大第一混叠信号，得到第一放大信号；第一电压基准，为第一混叠信号提供偏置电压；第二信号接收端，接收第二混叠信号，其中第二混叠信号混叠第三模拟信号和第四模拟信号，其中第三模拟信号与第一模拟信号同源，第四模拟信号与第二模拟信号同源；第二信号放大单元，放大第二混叠信号，得到第二放大信号；第二电压基准，为第二混叠信号提供偏置电压；模数转换单元，采集第一放大信号和第二放大信号。号。号。
【技术实现步骤摘要】
多信号并行采集电路、电子装置及身体特征信号采集仪
[0001]本申请属于电子设备领域，特别涉及一种多信号并行采集电路、一种电子装置及一种床垫。
技术介绍
[0002]目前的现有技术中，可以在床垫上设置多种规格的传感器共同构成的阵列来检测人体的心跳、呼吸及体动信号。相关方案中，采用了不同规范的传感器阵列，从而将小型的心跳、呼吸信号与大型的体动信号分离开来，但并未提及对于采样电路也做出区分。
[0003]由于心跳、呼吸的振动信号小，但需要的采样精度高。体动信号从如心跳的小信号直到非常大的信号均有，但需要关注的是显著体动，显著体动的信号与心跳呼吸信号幅值差距几倍，甚至上百倍。但显著体动信号并不需要高精度的采样。
[0004]如果采用高精度的单一电路采集，必然导致成本大幅增加，在模拟电路中提高两个数量级的精度是会普遍导致成本增加。同时，在对信号进行并行处理时，需要在算法中将数量级不同的信号进行分离，这在高频、大阵列传感器信号处理中会大大增加处理器负担，信号处理成本也很高。
技术实现思路
[0005]基于此，本申请提供了一种多信号并行采集电路，其特征在于，包括：第一信号接收端，接收第一混叠信号，其中第一混叠信号混叠第一模拟信号和第二模拟信号，所述第一模拟信号的幅值范围大于所述第二模拟信号的幅值范围；第一信号放大单元，放大所述第一混叠信号，得到第一放大信号；第一电压基准，为所述第一混叠信号提供偏置电压；第二信号接收端，接收第二混叠信号，其中第二混叠信号混叠所述第三模拟信号和所述第四模拟信号，其中所述第三模拟信号与第一模拟信号同源，所述第四模拟信号与所述第二模拟信号同源；第二信号放大单元，放大所述第二混叠信号，得到第二放大信号；第二电压基准，为所述第二混叠信号提供偏置电压；模数转换单元，采集所述第一放大信号作为所述第一模拟信号的采样值，当所述第一放大信号小于第一阈值时，所述模数转换单元采集所述第二放大信号作为所述第四模拟信号的采样值。
[0006]本申请还提供了一种电子装置，包括第一传感器，与第一信源耦合，把所述第一信源的预设物理量转换成第一混叠信号，其中所述第一混叠信号包括第一模拟信号和第二模拟信号的混叠，所述第一模拟信号的幅值范围大于所述第二模拟信号的幅值范围；第二传感器，与所述第一信源耦合，把所述第一信源的所述预设物理量转换成第二混叠信号，其中所述第二混叠信号包括所述第三模拟信号和所述第四模拟信号的混叠，其中所述第三模拟信号与第一模拟信号同源，所述第四模拟信号与所述第二模拟信号同源；前述任意一种电路与所述第一传感器和所述第二传感器连接。
[0007]本申请还提供了一种身体特征信号采集仪，包括前述任意一种电子装置。
[0008]利用上述电路、电子装置和床垫，可以通过灵活配置采集电路的信号放大倍率和
偏置，从而可以实现利用相同的模拟量采集电路，采集多个信号幅度不同模拟量。从而可以降低成本，减少处理器的工作负担。
[0009]由于第一混叠信号包括第一模拟信号和第二模拟信号的混叠。且第一模拟信号的幅值范围大于第二模拟信号的幅值范围。因而第二模拟信号相对比较微弱容易受到干扰。在本申请中，同步产生第一混叠信号的孪生信号第二混叠信号。第二混叠信号包括第三模拟信号和第四模拟信号。其中三模拟信号等同于第一模拟信号，第四模拟信号等同于第二模拟信号。
[0010]在本申请中为第一混叠信号的信号处理和第二混叠信号的信号处理分别配置不同处理分支电路，分别针对第一模拟信号和等同于第二模拟信号的第四模拟信号进行信号处理，可以实现分别对两种信号更优化的处理。特别是在每个分支电路中，分别根据第一模拟信号和第二模拟信号幅值范围的不同，而定制化地采用不同的电压基准和放大倍率使得两种信号可以得到更优化的处理。
[0011]当第一模拟的信号为体动信号时，由于体动信号的幅度较大且处理精度要求不高。因而可以在处理第一模拟信号的分支电路中采用性能较低的器件，从而可以降低成本。又由于第一模拟信号的幅值范围大于第二模拟信号的幅值范围。尽管第一放大信号中含有第二模拟信号的成分，但是该成分显然很小。把第一放大信号的采样值作为第一模拟信号的采样值，可以满足第一信号的信号采集精度要求。
[0012]由于体动信号为偶发信号，在第一放大信号的幅值小于第一阈值时，可以认为体动信号并未产生。此时第一混叠信号和第二混叠信号中并不含由第一模拟信号(体动信号)。此时第二信号可以看做是单纯第二模拟信号的放大。此时采集到的第二放大信号就可以作为第二模拟信号的采样值。
[0013]相对于传统方案，上述电路省去了拓扑结构复杂的信号解耦电路和价格较贵的仪用放大电路。从而可以降低电路的复杂度和减低系统成本。特别是在上述电路应用于身体特征信号采集仪时，由该采集仪需要以阵列形式排布多个传感器，需要处理相对繁多的模拟信号。利用上述电路可以相对明显地降低该采集仪的系统复杂度、制造成本以及维护成本。
[0014]在上述方案中，由于采用两个传感器同时感知相同的物理量。因而该两个传感器输出的混叠信号一般高度相似。可以利用两个混叠信号相互比对确定两个传感器中的一个是否工作正常。通过上述方式可实现设备自检和快速故障定位。从而可以降低维护成本。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本申请要求保护的范围。
[0016]图1示出了本申请的一个实施例多信号并行采集电路的组成示意图。
[0017]图2示出了本申请的另一实施例多信号并行采集电路的原理示意图。
[0018]图3示出了本申请的另一实施例电子装置的组成示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]图1示出了本申请的一个实施例多信号并行采集电路的组成示意图。
[0021]如图1所示，电路1000可以包括：第一混叠信号接收端111、第一电压基准112、第一信号放大单元113、第二混叠信号接收端121、第二电压基准122、第二信号放大单元123和模数转换单元13。
[0022]其中，第一混叠信号接收端111和第二混叠信号接收端121可以分别用于采集第一混叠信号和第二混叠信号。其中第一混叠信号可以混叠第一模拟信号和第二模拟信号。第一模拟信号的信号幅值范围可以大于第二模拟信号的幅值范围。第二混叠信号也可以混叠第三模拟信号和第四模拟信号。其中第三模拟信号可以与第一模拟信号同源，即第三模拟信号和第一模拟信号可以转换自同一信号源的同一物理量，且第三模拟信号和第一模拟信号高度相似，可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多信号并行采集电路，其特征在于，包括：第一信号接收端，接收第一混叠信号，其中第一混叠信号混叠第一模拟信号和第二模拟信号，所述第一模拟信号的幅值范围大于所述第二模拟信号的幅值范围；第一信号放大单元，放大所述第一混叠信号，得到第一放大信号；第一电压基准，为所述第一混叠信号提供偏置电压；第二信号接收端，接收第二混叠信号，其中第二混叠信号混叠第三模拟信号和第四模拟信号，其中所述第三模拟信号与第一模拟信号同源，所述第四模拟信号与所述第二模拟信号同源；第二信号放大单元，放大所述第二混叠信号，得到第二放大信号；第二电压基准，为所述第二混叠信号提供偏置电压；模数转换单元，采集所述第一放大信号作为所述第一模拟信号的采样值，当所述第一放大信号小于第一阈值时，所述模数转换单元采集所述第二放大信号作为所述第四模拟信号的采样值。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路的第一电压基准的输出电压大于所述电路的第二电压基准的输出电压；所述电路的第一信号放大单元的放大倍率小于所述电路的第二信号放大单元的放大倍率。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：串联连接的第一电阻器和第二电阻器；串联连接的第三电阻器和第四电阻器；所述第一混叠信号接收端与所述第一电阻器连接；所述第一电压基准与所述第二电阻器连接；所述第一信号放大单元与所述第一电阻器和所述第二电阻器连接；所述第二混叠信号接收端与所述第三电阻器连接；所述第二电压基准与所述第四电阻器连接；所述第二信号放大单元与所述第三电阻器和所述第四电阻器连接。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，还包括：第一跟随器，连接于所述第一混叠信号接收端与所述第一电阻器之间；第二跟随器，连接于所述第二混叠信号接收端与所述第三电阻器之间。5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，还包括：第一滤波器，连接于所述第一混叠信号接收端与所述第一电阻器之间；第二滤波器，连接于所述第二混叠信号接收端与所述第三电阻器之间。6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第一滤波器和所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦旭，
申请(专利权)人：焦旭，
类型：新型
国别省市：
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