一种大数据环境下的信号处理电路的制作方法-ag尊龙凯时

文档序号:29955975发布日期:2022-05-09 11:49来源:国知局

1.本实用新型涉及信号通讯领域,特别是涉及一种大数据环境下的信号处理电路。


背景技术:

2.大数据产业在快速发展,大数据应用在生活中的很多行业,在大数据环境下,各种信号设备、传感器等对数据采集后输出电信号,经过远距离传送,传输到终端设备进行数据的分析,终端设备对电信号进行接收,通过简单的滤波放大后传输给控制器,如arm处理器等对电信号进行处理、分析,根据分析的结果进行远端监控,但是生活中电子设备众多,电磁环境复杂,在电信号远距离传送的过程中,会受到环境中其他电子设备的干扰,导致终端设备接收的电信号含有一部分噪声信号,特别是噪声严重时,可能会使得控制器做出错误的分析,影响远端监控的结果。
3.因此,本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。


技术实现要素:

4.本实用新型的主要目的是,提供一种大数据环境下的信号处理电路,其可以对终端接收的远距离传送来的电信号进行分析,在噪声严重时,给予相应的提示,辅助终端人员做出正确的判定。
5.其解决的技术方案是,一种大数据环境下的信号处理电路,所述处理电路包括测试信号接收电路、基准信号相位处理电路、噪声信号提取电路、噪声处理电路、提示电路;所述测试信号接收电路、基准信号相位处理电路分别连接噪声信号提取电路,噪声信号提取电路连接噪声处理电路,噪声处理电路连接提示电路;
6.所述测试信号接收电路对接收的测试信号进行缓冲、限幅、带通滤波处理,输出滤波后的测试信号到噪声信号提取电路,所述基准信号相位处理电路对接收的基准信号进行移相、反相处理后,输出反相后的基准信号到噪声信号提取电路,噪声信号提取电路对接收的反相后的基准信号和滤波后的测试信号,进行加法处理,输出噪声信号到噪声处理电路,噪声处理电路接收噪声信号,在噪声信号的幅值大于一定值后,输出高电平的超值信号到提示电路,提示电路接收高电平的超值信号,在超值信号持续一定时间后,控制指示灯亮。
7.本实用新型所实现的有益效果为:
8.本技术可以对噪声信号进行判定,在发光二极管d7点亮时,则说明有严重的噪声干扰存在,据此,可以认为现有技术中的监控设备输出的电信号被远距离传输后,大概率也被噪声严重干扰,此时需要对现有技术的终端设备的控制器分析的监控结果慎重对待,可及时的查找并排除干扰源,保证终端判定的正确性,本技术可以对终端接收的远距离传送来的电信号进行分析,在噪声严重时,给予相应的提示,辅助终端人员做出正确的判定。
附图说明
9.图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
10.为了使本实用新型的特征和所达成的功效可清楚的呈现,以下将以说明书附图为参考,配合实施例进行详细的说明。
11.一种大数据环境下的信号处理电路,所述处理电路包括测试信号接收电路、基准信号相位处理电路、噪声信号提取电路、噪声处理电路、提示电路;所述测试信号接收电路、基准信号相位处理电路分别连接噪声信号提取电路,噪声信号提取电路连接噪声处理电路,噪声处理电路连接提示电路;
12.所述测试信号接收电路对接收的测试信号进行缓冲、限幅、带通滤波处理,输出滤波后的测试信号到噪声信号提取电路,所述基准信号相位处理电路对接收的基准信号进行移相、反相处理后,输出反相后的基准信号到噪声信号提取电路,噪声信号提取电路对接收的反相后的基准信号和滤波后的测试信号,进行加法处理,输出噪声信号到噪声处理电路,噪声处理电路接收噪声信号,在噪声信号的幅值大于一定值后,输出高电平的超值信号到提示电路,提示电路接收高电平的超值信号,在超值信号持续一定时间后,控制指示灯亮。
13.所述测试信号接收电路包括运放器ar1,运放器ar1的同相输入端连接接收处理器输出信号,运放器ar1的反相输入端分别连接运放器ar1的输出端、电阻r1的一端,电阻r1的另一端分别连接电阻r2的一端、稳压管d1的负极,稳压管d1的正极连接稳压管d2的正极,稳压管d2的负极分别连接电容c1的一端、电阻r10的一端并连接地,电阻r2的另一端分别连接电容c1的另一端、电容c2的一端、电阻r9的一端,电容c2的另一端分别连接电阻r10的另一端、运放器ar3的同相输入端,运放器ar3的反相输入端分别连接电阻r7的一端、电阻r8的一端,电阻r7的另一端连接地,电阻r8的另一端分别连接运放器ar3的输出端、电阻r9的另一端;
14.所述测试信号接收电路的工作原理为:现有技术中通常,在需要监控的地方安装有监控设备,比如信号设备、传感器等,监控设备对数据采集后输出电信号,经过远距离传送,传送到终端设备进行数据的分析,终端设备对电信号进行接收,通过简单的滤波放大后传输给控制器,如arm处理器等对电信号进行处理、分析,进行远端监控;
15.特别的,本技术中在需要监控的地方设置一个信号发生器,信号发生器输出基准信号,基准信号的波形参数可选择与现有技术中的监控设备对数据采集后输出的电信号相类似的信号,以正弦波为例,设基准信号为正弦波,其频率、幅值等波形参数是设计好已知的,信号发生器输出的基准信号经过与监控设备输出的电信号同样的远距离的传输环境,同样被传输至终端设备所处的位置,基准信号可以是以有线的方式传送,在需要监控的地方设置的信号发生器输出的基准信号经过远距离传送,被传送至测试信号接收电路,基准信号在被远距离传送的过程中,可能受其他的电子设备的干扰而掺杂有噪声信号,所以称基准信号被远距离传送后至测试信号接收电路的信号为测试信号,也即测试信号为可能掺杂噪声信号的基准信号,本技术的测试信号接收电路、基准信号相位处理电路、噪声信号提取电路、噪声处理电路、提示电路是放置在终端接收处的;
16.所述测试信号接收电路接收测试信号,运放器ar1为跟随器,对测试信号缓冲接收,利用稳压管d1和稳压管d2进行限幅,防止异常信号的干扰,利用电阻r2、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电容c1、电容c2、运放器ar3组成带通滤波器,去除高低频信号的干扰,滤波后的测试信号被传输至噪声信号提取电路中。
17.所述基准信号相位处理电路包括电阻r24,电阻r24的一端分别连接可变电阻r26的一端、基准信号,电阻r24的另一端分别连接电阻r25的一端、运放器ar8的反相输入端,可变电阻r26的可调端分别连接可变电阻r26的另一端、电容c4的一端、运放器ar8的同相输入端,电容c4的另一端连接地,电阻r25的另一端分别连接运放器ar8的输出端、电阻r3的一端,电阻r3的另一端分别连接电阻r4的一端、运放器ar2的反相输入端,运放器ar2的同相输入端连接电阻r5的一端,电阻r5的另一端连接地,电阻r4的另一端连接运放器ar2的输出端;
18.所述基准信号相位处理电路的工作原理为:在终端的位置同样放置一个信号发生器,终端处的信号发生器与前述在监控的地方设置信号发生器相同,发出的基准信号到基准信号相位处理电路中,利用电阻r24、电阻r25、可变电阻r26、电容c4、运放器ar8组成移相器,调节可变电阻r26的阻值,可在0-180度的范围内对基准信号进行移相,利用电阻r3、电阻r4、电阻r5、运放器ar2组成反相电路,对移相后的基准信号进行反相处理,反相后的基准信号被输出至噪声信号提取电路。
19.所述噪声信号提取电路包括电阻r6,电阻r6的一端连接基准信号相位处理电路中的运放器ar2的输出端,电阻r6的另一端分别连接电阻r11的一端、电阻r16的一端、运放器ar4的同相输入端,电阻r11的另一端连接测试信号接收电路中的运放器ar3的输出端,电阻r16的另一端连接电阻r12的一端并连接地,电阻r12的另一端分别连接电阻r13的一端、运放器ar4的反相输入端,电阻r13的另一端连接运放器ar4的输出端;
20.所述噪声信号提取电路的工作原理为:运放器ar4为加法器,将接收的测试信号接收电路输出的滤波后的测试信号与基准信号相位处理电路输出的反相后的基准信号进行相加,输出噪声信号,基准信号相位处理电路对基准信号相位的移相、反相处理,目的是与滤波后的测试信号,也即可能掺杂有噪声的基准信号,进行加法操作,通过调节可变电阻r26的阻值,尽可能的将滤波后的测试信号中的基准信号去除,留下噪声信号,噪声信号被传输至噪声处理电路中。
21.所述噪声处理电路包括电阻r18,电阻r18的一端连接电阻r23的一端并连接电源vcc,电阻r18的另一端分别连接运放器ar6的反相输入端、可变电阻r19的一端、电阻r14的一端,可变电阻r19的另一端连接可变电阻r16的可调端并连接地,电阻r14的另一端分别连接电阻r15的一端、运放器ar5的反相输入端,电阻r15的另一端分别连接运放器ar5的输出端、运放器ar7的同相输入端,运放器ar5的同相输入端连接电阻r17的一端、电阻r17的另一端连接地,运放器ar6的同相输入端分别连接运放器ar7的反相输入端、噪声信号提取电路中的运放器ar4的输出端,运放器ar6的输出端连接二极管d3的正极,运放器ar7的输出端连接二极管d4的正极,二极管d3的负极分别连接二极管d4的负极、电阻r20的一端,电阻r20的另一端分别连接电阻r21的一端、稳压管d5的负极,电阻r21的另一端连接稳压管d5的正极并连接地;
22.所述噪声处理电路的工作原理为:噪声处理电路接收噪声信号提取电路输出的噪声信号,利用运放器ar6和运放器ar7组成双向比较器,运放器ar6的反相输入端接入正的标准值,运放器ar5为反相器,运放器ar7的同相输入端接入负的标准值,噪声信号的幅值大于标准值时,运放器ar6或者ar7输出高电平的超值信号,稳压管d5进行稳压限幅,超值信号被传输至提示电路,超值信号的输出表示噪声严重,可能会影响终端监控的失误。
23.所述提示电路包括二极管d8,二极管d8的正极连接噪声处理电路中的稳压管d5的负极,二极管d8的负极连接电阻r22的一端,电阻r22的另一端分别连接稳压管d6的负极、电阻r27的一端、电容c3的正极,电阻r27的另一端分别连接电容c3的负极、三极管q1的发射极并连接地,稳压管d6的正极连接三极管q1的基极,三极管q1的集电极连接发光二极管d7的负极,发光二极管d7的正极连接电阻r23的另一端;
24.所述提示电路的工作原理为:超值信号进入提示电路,对电容c3进行充电,一定时间后,电容c3两端的电压使得稳压管d6击穿,三极管q1得电,发光二极管d7亮,只有达到一定时长的超值信号才会使得稳压管d6击穿,发光二极管d7亮,表示此时测试信号中有严重的噪声信号,发光二极管d7为指示灯,据此,现有技术中,安装在监控处的监控设备,对数据采集后输出的电信号,经过远距离传送后,到终端设备时极大可能也受到了环境中其他电子设备的噪声干扰,传输的电信号中噪声信号干扰严重,终端设备对接收的带有严重噪声干扰的电信号进行分析,可能会导致误判,比如误远端误报警等,此时终端人员观察到发光二极管d7亮,则需要对终端的判定结果,如误远端报警等进行慎重分析,及时的对异常判断数据进行处理,做出正确的判断,同时可进行干扰源的查找与排除,保证终端判定的正确性。
25.本实用新型在具体使用时,现有技术中通常,在需要监控的地方安装有监控设备,比如信号设备、传感器等,监控设备对数据采集后输出电信号,经过远距离传送,传送到终端设备进行数据的分析,终端设备对电信号进行接收,通过简单的滤波放大后传输给控制器,如arm处理器等对电信号进行处理、分析,进行远端监控,在监控处出现数据异常时,终端监控到后会做出一些措施,比如触发报警等,上述为现有技术中常见的远端监控技术,这里不再详述;
26.但是现有生活中电子设备众多,电磁环境复杂,在电信号远距离传送的过程中,可能会受到环境中其他电子设备的干扰,导致终端设备接收的电信号含有一部分噪声信号,特别是噪声严重时,可能会使得控制器做出错误的分析,影响远端监控的结果,比如监控设备采集数据后输出的电信号本应是正常的信号,但是在远距离传输中受到噪声的严重干扰,使得终端设备接收到带有严重噪声的电信号,经终端的控制器分析后做出了错误的判定,比如严重噪声造成的远端误报警等;
27.本技术可以检测噪声信号的存在与否,在有严重噪声信号干扰时,发光二极管d7点亮,此时应该引起终端人员的注意,比如,在终端监控报警时,如果观察到发光二极管d7是亮的,则说明此时的报警可能是受噪声干扰误触发的报警,终端人员需要对此时的报警动作进行慎重的分析,可及时的查找并排除干扰源,保证终端判定的正确性;
28.本技术具体的,在需要监控的地方设置一个信号发生器,信号发生器输出基准信号,基准信号的波形参数可选择与现有技术中的监控设备对数据采集后输出的电信号相类似的信号,以正弦波为例,设基准信号为正弦波,其频率、幅值等波形参数是设计好已知的,信号发生器输出的基准信号经过与监控设备输出的电信号同样的远距离的传输环境,同样被传输至终端设备所处的位置,基准信号可以是以有线的方式传送;
29.本技术的测试信号接收电路、基准信号相位处理电路、噪声信号提取电路、噪声处理电路、提示电路等设置在终端接收处,前述在需要监控的地方设置的信号发生器输出的基准信号经过远距离传送,被传送至本技术的测试信号接收电路,基准信号在被远距离传
送的过程中,可能受其他的电子设备的干扰而掺杂有噪声信号,所以称基准信号被远距离传送后至测试信号接收电路的信号为测试信号,也即测试信号为可能掺杂噪声信号的基准信号;
30.同时,在终端接收处同样放置一个信号发生器,终端处的信号发生器与前述在监控的地方设置信号发生器相同,发出的基准信号到基准信号相位处理电路中;
31.所述测试信号接收电路对接收的测试信号进行缓冲接收、限幅、滤波后,被传送至噪声信号提取电路,基准信号相位处理电路将基准信号移相、反相处理后输出至噪声信号提取电路,噪声信号提取电路将反相后的基准信号与滤波后的测试信号进行加法处理,基准信号被抵消掉,得到噪声信号,噪声信号被传输至噪声处理电路;
32.噪声处理电路在噪声信号的幅值大于标准值时,标准值是设计好的噪声幅度限制值,输出高电平的超值信号到提示电路,超值信号的输出表示噪声严重,可能会影响终端监控的失误;
33.所述提示电路接收超值信号,利用电容c3的充电延时作用,在超值信号持续一定时间后,稳压管d6击穿,发光二极管d7点亮,延时作用是为了保持判定结果的正确性,防止信号的误触发,发光二极管d7点亮,表示此时噪声干扰严重;
34.发光二极管d7点亮,此时应该引起终端人员的注意,比如,现有技术中的终端监控报警时,如果观察到发光二极管d7是亮的,则说明此时的报警可能是受噪声干扰误触发的报警,终端人员需要对此时的报警动作进行慎重的分析,可及时的查找并排除干扰源,保证终端判定的正确性,本技术在噪声严重时,给予相应的提示,辅助终端人员做出正确的判定。
35.本实用新型所实现的有益效果:
36.所述测试信号接收电路利用稳压管d1、d2进行限幅,防止异常信号的干扰,利用电阻r2、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电容c1、电容c2、运放器ar3组成带通滤波器,去除高低频信号的干扰;
37.所述基准信号相位处理电路对基准信号进行移相、反相处理,通过调节可变电阻r26的阻值可以调节移相的大小,噪声信号提取电路利用运放器ar4为加法器,反相后的基准信号与滤波后的测试信号相加,可将测试信号中的基准信号抵消,得到噪声信号,噪声信号的提取准确;
38.所述噪声处理电路利用运放器ar6、运放器ar7组成的双向比较器,在噪声信号的幅值大于一定的标准值时,才会输出高电平的超值信号,超值信号表示噪声干扰严重,保证对噪声判定的正确性;
39.所述提示电路利用电容c3的延时作用,只有持续一定时间的超值信号才会使得稳压管d6击穿,防止信号的误触发;
40.本技术可以对噪声信号进行判定,在现有技术的远端监控中,设置有监控设备的监控处,设置一个可以发送基准信号的信号发生器,基准信号的波形参数可选择与现有技术中的监控设备对数据采集后输出的电信号相类似的信号,基准信号经过与监控设备输出的电信号同样的远距离的传输环境,可选择有线传输,作为一个测试信号被传输进入放置在终端的本技术的测试信号接收电路,对噪声信号进行提取与处理、判定,在噪声严重时,发光二极管d7点亮,据此,可以认为现有技术中的监控设备输出的电信号被远距离传输后,
大概率也被噪声严重干扰,此时需要对现有技术的终端设备的控制器分析的监控结果慎重对待,比如现有技术的终端监控报警时,若观察到发光二极管d7是点亮的,则说明此时的报警可能是受噪声干扰误触发的报警,终端人员需要对此时的报警动作进行慎重的分析,可及时的查找并排除干扰源,保证终端判定的正确性。
41.本实用新型提供一种大数据环境下的信号处理电路,其可以对终端接收的远距离传送来的电信号进行分析,在噪声严重时,给予相应的提示,辅助终端人员做出正确的判定。
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