信号放大系统及其放大方法技术方案

本发明专利技术涉及信号放大技术领域，提出一种信号放大系统及其放大方法。信号放大系统包括：复杂可编程逻辑器件CPLD，用于发送放大控制指令；分段放大电路，用于接收待放大信号和所述CPLD所发送的放大控制指令，并根据所述放大控制指令将所述待放大信号分段放大相应的倍数。信号放大方法，通过CPLD发送放大控制指令；通过分段放大电路接收并解析所述放大控制指令，并根据解析后的放大控制指令将待放大信号放大到相应的倍数。本发明专利技术用CPLD对整个分段放大电路进行控制，由于CPLD是逻辑器件，其控制数据都是预先设置好的，运行速度比单片机用程序控制的运行速度快，提高了信号放大的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号放大
，尤其是涉及一种。
技术介绍
目前，信号放大一般都是采用单片机程控放大器。在这种放大器中，通过单片机中安装的程序控制信号放大的步骤。然而，由于所有的控制进程均要在单片机上运行，耗费较多的时间，因此，每一个放大周期均会耗费较多的时间，造成了信号放大效率低的缺点
技术实现思路
本专利技术提出了一种信号放大系统及其方法，能够提高信号放大的效率。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的信号放大系统，包括复杂可编程逻辑器件CPLD，用于发送放大控制指令；分段放大电路，用于接收待放大信号和所述CPLD所发送的放大控制指令，并根据所述放大控制指令将所述待放大信号分段放大相应的倍数。进一步的,所述CPLD包括放大控制计数器用于根据时间计数，每隔预设时间，计数加I ;在放大控制输出模块输出放大控制指令后初始化；多个放大控制寄存器用于保存预设的放大控制时间段信息；所述多个放大控制寄存器之间依次连接；放大控制输出模块用于在放大控制计数器计数值变化时将所述放大控制计数器当前的计数值与所述放大控制寄存器中保存的放大控制时间段信息进行比较；其中，所述比较是按照所述多个放大控制寄存器之间的连接顺序，先将所述放大控制计数器当前的计数值与第一个放大控制寄存器中保存的放大控制时间段信息进行比较，若相同则输出相应的放大控制指令，否则等待放大控制计数器数值变化后再次比较，直到相同为止；输出放大控制指令后，将所述放大控制计数器当前的计数值继续与下一个放大控制寄存器中保存的放大控制时间段信息进行比较，直到所有放大控制寄存器中保存的放大控制时间段信息均被比较。进一步的，所述分段放大电路包括模拟多路复用器用于接收并解析所述放大控制指令，选通电阻；电阻连接于所述模拟多路复用器和程控放大器之间，用于根据所述模拟多路复用器选通电阻的操作，实现不同的阻值，确定所述放大控制指令的放大倍数；程控放大器用于根据解析后，且确定放大倍数的放大控制指令将待放大信号放大。优选的,所述信号放大系统还包括有信号发射机，用于根据CPLD发送的同步控制指令，发射待放大信号；所述CPLD进一步包括发射控制模块，用于向所述信号发射机发送所述同步控制指令。进一步的所述发射控制模块包括 同步控制计数器用于根据时间计数，所述同步控制计数器与所述放大控制计数器同步计数，且在同步控制输出模块输出同步控制指令后初始化；同步控制寄存器用于保存预设的同步控制时间段信息；同步控制输出模块包含多个输出通道，用于根据同步控制计数器计数值和所述同步控制寄存器保存的同步控制时间段信息输出同步控制指令；其中，所述同步控制输出模块选通其包含有多个输出通道中的一个输出高电平信号，在同步控制计数器计数值变化时将所述同步控制计数器当前的计数值与所述同步控制寄存器中保存的放大控制时间段信息进行比较；当所述同步控制计数器的计数值与所述同步控制寄存器中保存的同步控制时间段信息相同时，输出低电平信号作为所述同步控制指令；在此过程中，所述同步控制输出模块上未选通的输出通道均输出低电平信号；所述多个输出通道轮替使用。优选的，所述信号放大系统还包括上位机，用于向所述CPLD发送设置数据，对所述CPLD进行设置；通过向CPLD发送使能控制信号，启动CPLD进行工作；模数转换器用于接收所述分段放大电路所输出的已放大信号，并将该已放大信号转换为数字信号，传入所述上位机。信号放大方法，包括步骤通过CPLD发送放大控制指令；通过分段放大电路接收并解析所述放大控制指令，并根据解析后的放大控制指令将待放大信号分段放大到相应的倍数。所述通过CPLD发送放大控制指令具体为对放大控制寄存器进行放大控制时间段信息进行预设；将放大控制计数器初始化；使放大控制计数器根据时间计数，每隔预设时间，计数加I ;令所述放大控制计数器当前的计数值与所述第一个放大控制寄存器中保存的放大控制时间段信息进行比较；若不同则等待放大控制计数器数值变化后再次比较，直到相同为止；若相同则输出相应的放大控制指令，并将放大控制计数器初始化；将所述放大控制计数器当前的计数值继续与下一个放大控制寄存器中保存的放大控制时间段信息进行比较，直到所有放大控制寄存器中保存的放大控制时间段信息均被比较；其中，所述比较是按照所述多个放大控制寄存器之间的连接顺序。当信号放大系统包括信号发射机时，该方法进一步包括通过所述CPLD发送同步控制指令到信号发射机，具体为对同步控制寄存器进行同步控制时间段信息进行预设；将同步控制计数器初始化；使得所述同步控制计数器与放大控制计数器同步计数；从同步控制输出模块选通其包含有多个输出通道中的一个输出高电平信号，在同步控制计数器计数值变化时将所述同步控制计数器当前的计数值与所述同步控制寄存器中保存的放大控制时间段信息进行比较；若不同则等待同步控制计数器数值变化后再次比较，直到相同为止；若相同通过所述输出通道输出低电平信号作为同步控制指令； 将同步控制计数器初始化并更换输出通道重复上述过程；其中，在此过程中，所述同步控制输出模块上未选通的输出通道均输出低电平信号；所述多个输出通道轮替使用。在所述CPLD发送放大控制指令和同步控制指令前，还包括通过上位机对所述CPLD进行数据设置；上位机向所述CPLD发送使能控制指令，启动CPLD进行工作；在所述分段放大电路将待放大信号放大后,还包括模数转换器将所述放大后的信号转换为数字信号，并传入所述上位机。。本专利技术所提出的信号放大系统及其方法，具有以下优点I、放大效率高。CPLD的各具体参数均通过上位机提前设定，在放大的过程中，所有信号放大的控制，均是通过CPLD来完成的，CPLD是逻辑器件，可以在很短的时间内输出信号，较之现有技术中单片机控制时程序的运行使用时间更短，从而提高了放大的效率。2、更具有实时性。由于CPLD是将放大倍数控制指令和信号发射指令两组控制信息同时发到分段放大电路和信号发射机，当信号发射机接收到信号发射指令后，会将待放大的信号发送给分段放大电路，经由分段放大电路进行放大，两组控制信息保证了信号发送和放大的时间同步，更具有实时性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本专利技术一个实施例所提出的信号放大系统的结构图；图2是本专利技术实施例中所提出的CPLD和分段放大电路的具体结构图；图3是本专利技术另一个实施例所提出的发射控制模块和信号发射机的结构4是本专利技术另一个实施例所提出的信号放大系统的结构图；图5是本专利技术实施例所提出一个的信号放大方法的流程图；图6是本专利技术实施例中所提出的CPLD发送放大控制指令的流程图；图7是本专利技术另一个实施例所提出的CPLD发送同步控制指令的流程图；图8是本专利技术另一个实施例所提出的信号放大方法的流程图。具体实施例方式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，本领域普通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.信号放大系统，其特征在于，包括 复杂可编程逻辑器件CPLD，用于发送放大控制指令； 分段放大电路，用于接收待放大信号和所述CPLD所发送的放大控制指令，并根据所述放大控制指令将所述待放大信号分段放大相应的倍数。2.根据权利要求I所述的信号放大系统，其特征在于，所述CPLD包括 放大控制计数器用于根据时间计数，每隔预设时间，计数加I ;在放大控制输出模块输出放大控制指令后初始化； 多个放大控制寄存器用于保存预设的放大控制时间段信息；所述多个放大控制寄存器之间依次连接； 放大控制输出模块用于在放大控制计数器计数值变化时将所述放大控制计数器当前的计数值与所述放大控制寄存器中保存的放大控制时间段信息进行比较； 其中，所述比较是按照所述多个放大控制寄存器之间的连接顺序，先将所述放大控制计数器当前的计数值与第一个放大控制寄存器中保存的放大控制时间段信息进行比较，若相同则输出相应的放大控制指令，否则等待放大控制计数器数值变化后再次比较，直到相同为止； 输出放大控制指令后，将所述放大控制计数器当前的计数值继续与下一个放大控制寄存器中保存的放大控制时间段信息进行比较，直到所有放大控制寄存器中保存的放大控制时间段信息均被比较。3.根据权利要求I所述的信号放大系统，其特征在于，所述分段放大电路包括 模拟多路复用器用于接收并解析所述放大控制指令，选通电阻； 电阻连接于所述模拟多路复用器和程控放大器之间，用于根据所述模拟多路复用器选通电阻的操作，实现不同的阻值，确定所述放大控制指令的放大倍数； 程控放大器用于根据解析后，且确定放大倍数的放大控制指令将待放大信号放大。4.根据权利要求2所述的信号放大系统，其特征在于，还包括有 信号发射机，用于根据CPLD发送的同步控制指令，发射待放大信号； 所述CPLD进一步包括 发射控制模块，用于向所述信号发射机发送所述同步控制指令。5.根据权利要求4所述的信号放大系统，其特征在于，所述发射控制模块包括 同步控制计数器用于根据时间计数，所述同步控制计数器与所述放大控制计数器同步计数，且在同步控制输出模块输出同步控制指令后初始化； 同步控制寄存器用于保存预设的同步控制时间段信息； 同步控制输出模块包含多个输出通道，用于根据同步控制计数器计数值和所述同步控制寄存器保存的同步控制时间段信息输出同步控制指令； 其中，所述同步控制输出模块选通其包含有多个输出通道中的一个输出高电平信号，在同步控制计数器计数值变化时将所述同步控制计数器当前的计数值与所述同步控制寄存器中保存的放大控制时间段信息进行比较；当所述同步控制计数器的计数值与所述同步控制寄存器中保存的同步控制时间段信息相同时，输出低电平信号作为所述同步控制指令；在此过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德群，傅博，孙光民，彭博，韩冬阁，郑鲲，张媛媛，任谦，刘凯，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：