一種低頻率窄脈沖模擬量信號采樣器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于信號處理領(lǐng)域，特別涉及的是一種低頻率窄脈沖模擬量信號采樣器，尤其適合用于導(dǎo)彈遙測技術(shù)領(lǐng)域中對于低頻率窄脈沖模擬量信號的采樣。
【背景技術(shù)】
[0002]遙測就是把各種被測信息經(jīng)過感受、采集和調(diào)制，通過天線以電磁波的形式向周圍空間輻射，再由地面接收站對遙測信號進(jìn)行解調(diào)、記錄和處理的一種測量過程。遙測信息采集是彈上遙測系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，按照信號性質(zhì)可將遙測信息分為模擬量和數(shù)字量兩類。數(shù)字量遙測信息通常以RS422、RS232、CAN等串行總線的方式傳輸，可直接由FPGA (Field —Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)進(jìn)行基帶處理。模擬量信息的采集通常要經(jīng)過歸一化處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換后再由FPGA進(jìn)行基帶處理。
[0003]彈上遙測系統(tǒng)一般要采集不少于8路的模擬量信號，采樣率要求通常為幾千赫茲，F(xiàn)PGA根據(jù)每路模擬量的采樣率要求，控制模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行采樣和分配數(shù)據(jù)通道。對于脈寬為500ns的低頻率窄脈沖模擬量信號，則其采樣率要求為不小于2MHz，由于模擬量信號頻率低的特性，導(dǎo)致模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采集到了大量的無用數(shù)據(jù)，采樣效率低下，造成數(shù)據(jù)通道資源嚴(yán)重浪費(fèi)，系統(tǒng)性能降低。在當(dāng)前國內(nèi)遙測主流水平最高通信碼速率為2Mbps的背景下，無法完成對低頻率窄脈沖模擬量信號的采集。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的目的是提供一種低頻率窄脈沖模擬量信號采樣器，提高采樣效率，節(jié)約采樣數(shù)據(jù)通道資源，可以在不提高通信碼速率的前提下實現(xiàn)對低頻率窄脈沖模擬量信號的采集。
[0005]為解決上述問題，本實用新型提出一種低頻率窄脈沖模擬量信號采樣器，包括:
[0006]同步信號產(chǎn)生模塊，用以接收所述低頻率窄脈沖模擬量信號，并產(chǎn)生與其同步、等寬的同步脈沖信號；
[0007]控制模塊，其配置有采樣時鐘，用以根據(jù)采樣時鐘對所述同步脈沖信號采樣，并在采樣到所述同步脈沖信號的脈沖時產(chǎn)生一采樣控制信號；
[0008]采樣模塊，接收所述低頻率窄脈沖模擬量信號和采樣控制信號，響應(yīng)于每所述采樣控制信號而對所述低頻率窄脈沖模擬量信號進(jìn)行采樣，從而獲得低頻率窄脈沖模擬量信號的米樣信號。
[0009]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述同步信號產(chǎn)生模塊包括:
[0010]運(yùn)算放大器，接收所述低頻率窄脈沖模擬量信號并對其進(jìn)行比例放大，產(chǎn)生放大的脈沖信號；
[0011]整流電路，連接所述運(yùn)算放大器的輸出端，接收所述放大的脈沖信號并對其進(jìn)行整流，將脈沖信號的負(fù)脈沖轉(zhuǎn)換為正脈沖，或者將脈沖信號的負(fù)脈沖轉(zhuǎn)換為正脈沖，輸出整流脈沖信號以作為所述同步脈沖信號。
[0012]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述同步信號產(chǎn)生模塊還包括:
[0013]電壓比較器，連接所述整流電路的輸出端，接收所述整流脈沖信號并將其與預(yù)設(shè)的電壓值比較，以調(diào)整所述整流脈沖信號的各脈沖的幅度為相同，輸出比較后的信號作為所述同步脈沖信號。
[0014]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述同步信號產(chǎn)生模塊還包括:
[0015]脈沖波形整形器，連接所述電壓比較器的輸出端，以對比較后的信號進(jìn)行波形整形，輸出整形后的信號作為所述同步脈沖信號。
[0016]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述運(yùn)算放大器為高速運(yùn)放，其比例放大系數(shù)在20以上。
[0017]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述控制模塊由FPGA實現(xiàn)。
[0018]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述控制模塊使用20.48MHz的采樣時鐘對所述同步脈沖信號進(jìn)行采樣。
[0019]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述控制模塊在采樣到所述同步脈沖信號的脈沖時，延遲一定時間后產(chǎn)生一采樣控制信號。
[0020]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述采樣模塊由A/D轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)。
[0021]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述采樣模塊將所述采樣信號輸出至所述控制模塊，以對采樣后的窄脈沖模擬量進(jìn)行基帶處理。
[0022]采用上述技術(shù)方案后，本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:由同步信號產(chǎn)生模塊根據(jù)輸入的低頻率窄脈沖模擬量信號的特征，產(chǎn)生一和其同步、等寬的同步脈沖信號，控制模塊檢測同步脈沖信號，在采樣到同步脈沖信號的脈沖時控制采樣模塊對輸入的低頻率窄脈沖模擬量信號采樣，同步信號產(chǎn)生模塊和采樣模塊接收的是同一低頻率窄脈沖模擬量信號，由于同步脈沖信號的同步，采樣模塊可以在低頻率窄脈沖模擬量信號的脈沖出現(xiàn)時進(jìn)行采樣，降低了采樣模塊的采樣率，從而節(jié)省了采樣數(shù)據(jù)通道資源，本實用新型對低頻率的窄脈沖模擬量信號進(jìn)行采樣而無需提高通信碼速率。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型一個實施例的低頻率窄脈沖模擬量信號采樣器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖2為本實用新型一個實施例的低頻率窄脈沖模擬量信號采樣器處理過程中的信號波形變換示意圖；
[0025]圖3為本實用新型一個實施例的采樣過程時序示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。
[0027]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。
[0028]參看圖1，本實施例的一種低頻率窄脈沖模擬量信號米樣器包括同步信號產(chǎn)生模塊1，控制模塊2和采樣模塊3。
[0029]其中，同步信號產(chǎn)生模塊1接收低頻率窄脈沖模擬量信號a，并產(chǎn)生與其同步、等寬的同步脈沖信號。同步信號產(chǎn)生模塊1是用來對低頻率窄脈沖模擬量信號a進(jìn)行波形的調(diào)整，以使輸出的信號d和低頻率窄脈沖模擬量信號a同步，并且脈沖寬度相同，并且適合控制模塊2的處理。
[0030]控制模塊2配置有采樣時鐘4，該采樣時鐘4可以是內(nèi)部時鐘或外部時鐘，控制模塊2根據(jù)采樣時鐘4對所述同步脈沖信號采樣，可以是采樣時鐘上升沿采樣、下降沿采樣或高電平采樣等時鐘采樣方式，采樣的數(shù)據(jù)中包括同步脈沖信號的采樣數(shù)據(jù)和其他無用數(shù)據(jù)，在采樣到同步脈沖信號的脈沖時，控制模塊2產(chǎn)生一采樣控制信號，也就是每采到一個脈沖便產(chǎn)生一采樣控制信號，以控制采樣模塊3的一次采樣。
[0031]采樣模塊3接收低頻率窄脈沖模擬量信號和采樣控制信號，應(yīng)當(dāng)來說，同步信號產(chǎn)生模塊1和采樣模塊3是同時接收相同的低頻率窄脈沖模擬量信號a的，采樣模塊3響應(yīng)于每個采樣控制信號而對低頻率窄脈沖模擬量信號進(jìn)行一次采樣，連續(xù)采樣從而獲得低頻率窄脈沖模擬量信號的采樣信號。
[0032]進(jìn)一步的，參看圖1和圖2，同步信號產(chǎn)生模塊1包括運(yùn)算放大器11、整