一种复杂信号分段式提取与叠加电路制造技术

本发明专利技术公开了一种复杂信号分段式提取与叠加电路。本发明专利技术中的第一电压隔离模块与第一路输入信号连接，还与第一信号提取模块、第二信号提取模块、第三信号提取模块连接；第二电压隔离模块与第二路输入信号连接，还与第一区间选择模块、第二区间选择模块、第三区间选择模块；第一信号提取模块与第一区间选择模块、第一信号叠加模块连接；第二信号提取模块与第二区间选择模块、第二信号叠加模块连接；第三信号提取模块与第三区间选择模块、第三信号叠加模块连接；第一信号叠加模块连接至第一路输出信号；第二信号叠加模块连接至第二路输出信号；第三信号叠加模块连接至第三路输出信号。本发明专利技术能极大地增加快速响应时间，具有低延迟、低成本的特点。低成本的特点。低成本的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂信号分段式提取与叠加电路


[0001]本专利技术属于模拟电路
，具体涉及一种复杂信号分段式提取与叠加电路。

技术介绍

[0002]超声阵列被广泛应用于目标探测和成像，其通过发射高频声波到被检测物体内部，接收反射信号，并将其转化为图像或数据，用于显示或分析被检测物体的结构和性质，具有成像精度高、检测速度快、安全无害等优点，被广泛应用于医学、工业、海洋资源勘探等领域。
[0003]其中，阵列中不同换能器接收到的声波信号需要进行合并处理以提高探测效率和准确性。为此，在信号处理方面采用适当的提取方式和信号处理技术是非常重要的。提取信号的目的之一是在传输信息复杂或数据失真率较高的情况下，截取有效信息和降低数据复杂度。通过叠加多个提取后的信号，可以将有效信号部分叠加在一起，从而增强信号的质量和可靠性，过滤掉噪声和无效信息。这样可以在传输过程中只保留重要的有效信息，提高信息传输的效率和准确性。另外，提取信号还可以通过选择特定的频率范围或合并相关的数据，以减少冗余信息和复杂度，从而有效降低传输数据的失真率，并节省传输资源。
[0004]现有的信号提取与叠加电路多使用软件配合配置电路实现，使用模数转换器(ADC)与数字信号处理器(DSP)，存在成本较高，需要复杂的设计与调试、能耗较大等缺点。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种复杂信号分段式提取与叠加电路。
[0006]本专利技术包括第一电压隔隔离模块、第二电压隔隔离模块、第一区间选择模块、第二区间选择模块、第三区间选择模块、第一信号提取模块、第二信号提取模块、第三信号提取模块、第一信号叠加模块、第二信号叠加模块、第三信号叠加模块。
[0007]第一电压隔离模块与第一路输入信号连接，还与第一信号提取模块、第二信号提取模块、第三信号提取模块连接；
[0008]第二电压隔离模块与第二路输入信号连接，还与第一区间选择模块、第二区间选择模块、第三区间选择模块；
[0009]第一信号提取模块与第一区间选择模块、第一信号叠加模块连接；
[0010]第二信号提取模块与第二区间选择模块、第二信号叠加模块连接；
[0011]第三信号提取模块与第三区间选择模块、第三信号叠加模块连接；
[0012]第一信号叠加模块连接至第一路输出信号；
[0013]第二信号叠加模块连接至第二路输出信号；
[0014]第三信号叠加模块连接至第三路输出信号；
[0015]所述第一路输入信号经第一信号提取模块、第二信号提取模块、第三信号提取模块得到三个不同区段内的信号；三个不同区段内的信号分别与第二信号叠加后得到三路输出信号。
[0016]本专利技术的有益效果：能极大地增加快速响应时间，具有低延迟、低成本的特点。
附图说明
[0017]图1为本专利技术结构化模块示意图；
[0018]图2为电气隔离电路图；
[0019]图3为第一路提取与叠加电路图；
[0020]图4为第二路提取与叠加电路图；
[0021]图5为第三路提取与叠加电路图；
[0022]图6为信号提取电路图(以输入信号为正周期区间信号为例)；
[0023]图7为示波器XSC2显示输入信号1与输入信号2，信号1为80kHZ、幅度为0.5Vpp的正弦波，信号2为10kHZ，幅值为1Vpp的正弦波；
[0024]图8为示波器
‑
XSC5仿真结果为区间选择信号为信号2正周期的一半，提取此区间内的信号1与信号2叠加后的输出波形；
[0025]图9为示波器
‑
XSC1仿真结果为区间选择信号为信号2正周期，提取此区间内的信号1与信号2叠加后的输出波形；
[0026]图10为示波器
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XSC4仿真结果为区间选择信号为信号2大于正弦信号有效值的范围，提取此区间内的信号1与信号2叠加后的输出波形；
[0027]图11为示波器
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XSC3仿真结果为信号提取电路中，以正周期区间选择信号为例，提取信号正周期的信号内容。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术旨在完成周期内不同区间的信号提取叠加，这里使用两路信号为例，信号发生器模拟所需的两路原始正弦信号信号1，信号2。使用示波器XSC1、示波器XSC2、示波器XSC4、示波器XSC5显示输入信号与输出信号。复杂信号分段式提取与叠加电路中，通过提取出信号1不同区段内的信号和信号2叠加最后输出，以信号1与信号2分别为80kHZ、10kHZ为例，参见图7，示波器XSC2显示输入信号1与输入信号2，信号1为80kHZ、幅度为0.5Vpp的正弦波，信号2为10kHZ，幅值为1Vpp的正弦波。
[0030]如图1所示，本专利技术包括第一电压隔隔离模块、第一区间选择模块、第二区间选择模块、第三区间选择模块、第一信号提取模块、第二信号提取模块、第三信号提取模块、第一信号叠加模块、第二信号叠加模块、第三信号叠加模块。
[0031]第一电压隔离模块与第一路输入信号连接，还与第一信号提取模块、第二信号提取模块、第三信号提取模块连接；第一信号提取模块还与第一区间选择模块、第一信号叠加模块连接；第二信号提取模块还与第二区间选择模块、第二信号叠加模块连接；第三信号提取模块还与第三区间选择模块、第三信号叠加模块连接；第二电压隔离模块与第二路输入信号连接，还与第一区间选择模块、第二区间选择模块、第三区间选择模块；第一信号叠加
模块还连接至第一路输出信号；第二信号叠加模块还连接至第二路输出信号；第三信号叠加模块还连接至第三路输出信号。
[0032]所述的第一电压隔离模块包括第一运放、第二运放、第三运放；第一运放连接至第一路输入信号，并连接第二运放、第三运放；第二运放还连接至第一信号提取模块、第二电路信号提取模块；第三运放还连接至第三信号提取模块；
[0033]所述的第二电压隔离模块包括第四运放、第五运放、第六运放、第七运放。第四运放连接至第二路输入信号，并连接第五运放、第六运放、第七运放和第二区间选择模块；第五运放连接至第一信号叠加模块、第二信号叠加模块；第六运放连接至第三信号叠加模块、第三区间选择模块；第七运放连接至第一区间选择模块。
[0034]第一区间选择模块包括第一比较器、第二比较器、第一电容、第一与门。第一电容一端连接第七运放、第一比较器，另一端采集电流信号连接至第二比较器；与门一端连接至第一比较器、第二比较器，另一端连接至第一信号提取模块；
[0035]第二区间选择模块包括第三比较器，第三比较器一端连接第四运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂信号分段式提取与叠加电路，包括：第一电压隔隔离模块、第二电压隔隔离模块、第一区间选择模块、第二区间选择模块、第三区间选择模块、第一信号提取模块、第二信号提取模块、第三信号提取模块、第一信号叠加模块、第二信号叠加模块、第三信号叠加模块；其特征在于：第一电压隔离模块与第一路输入信号连接，还与第一信号提取模块、第二信号提取模块、第三信号提取模块连接；第二电压隔离模块与第二路输入信号连接，还与第一区间选择模块、第二区间选择模块、第三区间选择模块；第一信号提取模块与第一区间选择模块、第一信号叠加模块连接；第二信号提取模块与第二区间选择模块、第二信号叠加模块连接；第三信号提取模块与第三区间选择模块、第三信号叠加模块连接；第一信号叠加模块连接至第一路输出信号；第二信号叠加模块连接至第二路输出信号；第三信号叠加模块连接至第三路输出信号；所述第一路输入信号经第一信号提取模块、第二信号提取模块、第三信号提取模块得到三个不同区段内的信号；三个不同区段内的信号分别与第二信号叠加后得到三路输出信号。2.根据权利要求1所述的一种复杂信号分段式提取与叠加电路，其特征在于：第一区间选择模块、第二区间选择模块、第三区间选择模块分别输出方波信号，作为开关信号，用于第一信号提取模块、第二信号提取模块、第三信号提取模块进行分段式区间提取。3.根据权利要求2所述的一种复杂信号分段式提取与叠加电路，其特征在于：所述的第一电压隔离模块包括第一运放、第二运放、第三运放；第一运放连接至第一路输入信号，并连接第二运放、第二运放；第二运放还连接至第一信号提取模块、第二电路信号提取模块；第三运放还连接至第三信号提取模块；所述的第二电压隔离模块包括第四运放、第五运放、第六运放、第七运放；第四运放连接至第二路输入信号，并连接第五运放、第六运放、第七运放和第二区间选择模块；第五运放连接至第一信号叠加模块、第二信号叠加模块；第...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱钦南，冯思羽，王强，陈张平，孔亚广，黄娜，赵晓东，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：