[实用新型]一种数字化闪电电场变化信号测量系统

权利要求书

1.一种数字化闪电电场变化信号测量系统，其特征在于，至少包括平板天线、电场模数转换模块、数字信号处理模块，所述电场模数转换模块的输入端与平板天线连接，电场模数转换模块的输出端与数字信号处理模块连接；

所述平板天线用于探测闪电产生的电场变化信号并传输至电场模数转换模块；

所述电场模数转换模块用于处理和转换电场变化信号，得到数字化的闪电电场变化信号，并将数字化的闪电电场变化信号传输至数字信号处理模块；

所述数字信号处理模块用于触发采集并处理所述数字化的闪电电场变化信号以得到闪电电场快变化信号、闪电电场慢变化信号和闪电电场原始信号，并将上述信号进行存储，组合成为数据帧和外界进行通信。

2.如权利要求1所述的数字化闪电电场变化信号测量系统，其特征在于，所述电场模数转换模块为模数转换电路，包括依次相连的线性放大器、电压跟随器、差分芯片以及AD模数转换芯片，其中，线性放大器的输入端与平板天线连接、用于将输入信号进行线性放大，电压跟随器用于进行电压跟随，差分芯片用于对信号差分并送入AD模数转换芯片，AD模数转换芯片用于将模拟信号转换成为数字信号并送入数字信号处理模块。

3.如权利要求2所述的数字化闪电电场变化信号测量系统，其特征在于，所述数字信号处理模块包括信号采入模块、Fifio缓存模块、祛直流模块、累加积分模块、电场特性判据模块、浮点转换模块、快积分模块、慢积分模块以及时钟对准模块，其中，信号采入模块用于按照电场模数转换模块中的AD模数转换芯片的采样速率采集AD模数转换芯片送入的数字信号，Fifo缓存模块用于缓存送入的数字信号、确定祛直流的精准度，祛直流模块用于祛除信号的直流，浮点转换模块用于将输入的定点信号转换为64位的双精度浮点数；所述累加积分模块、快积分模块和慢积分模块为不同积分常数的数字积分器，分别用于获取闪电电场原始信号、闪电电场快变化信号、闪电电场慢变化信号，其中，累加积分模块的积分常数最大、慢积分模块的积分常数其次、快积分模块的积分常数最最小；电场特性判据模块用于对比闪电电场原始信号，闪电电场快变化信号和闪电电场慢变化信号，判定当前采入的电场变化信号是否满足闪电的电场变化信号特征，如果满足，则通过时间对准模块进行对准。

4.如权利要求3所述的数字化闪电电场变化信号测量系统，其特征在于，系统还包括存储模块，所述数字信号处理模块还包括存储驱动模块，所述存储模块与数字信号处理模块的存储驱动模块连接，用于存储包括闪电电场快变化信号、闪电电场慢变化信号、闪电电场原始信号，并对上述信号通信做缓存。

5.如权利要求3所述的数字化闪电电场变化信号测量系统，其特征在于，系统还包括通信传输接口，所述数字信号处理模块还包括通信驱动模块，所述通信传输接口与数字信号处理模块连接，用于物理上将抓取的闪电电场快变化信号、闪电电场慢变化信号和闪电电场原始信号和上位机或者网络进行通信。

6.如权利要求1所述的数字化闪电电场变化信号测量系统，其特征在于，系统还包括GPS模块，GPS模块由一个GPS芯片和对应天线组成，用于接收卫星时钟信号并将时钟信号传输给数字信号处理模块，给处理的闪电电场变化信号做时钟标定。

7.如权利要求1所述的数字化闪电电场变化信号测量系统，其特征在于，所述平板天线为中空形状的圆形平板天线，所述电场模数转换模块、数字信号处理模块均处于专用处理平台上，所述专用处理平台位于户外屏蔽室内。

8.如权利要求1所述的数字化闪电电场变化信号测量系统，其特征在于，还包括绝缘子套管及底座支撑架，所述绝缘子套管连接所述平板天线，所述底座支撑架用于支撑绝缘子套管和平板天线。