[实用新型]一种磁钢信号处理系统

权利要求书

1.一种磁钢信号处理系统，其特征在于，包括磁钢信号输入模块、信号处理模块、综合处理控制模块、状态显示模块和电源模块，所述信号处理模块包括主板信号处理模块和备板信号处理模块；

电源模块分别为磁钢信号输入模块、主板信号处理模块、备板信号处理模块、综合处理控制模块、状态显示模块供电；

磁钢信号输入模块的输入端连接多路磁钢输入信号，磁钢信号输出模块分别与主板信号处理模块、备板信号处理模块和综合处理控制模块相连，主板信号处理模块和备板信号处理模块的输出端分别连接综合处理控制模块和状态显示模块。

2.根据权利要求1所述的一种磁钢信号处理系统，其特征在于，所述磁钢信号输入模块包括四个信号处理通道：

S_CH1通道：高门限通道，用于对大幅度的干扰信号进行处理；当输入信号的脉宽大于2ms，幅度大于1.2V时触发本通道；

S_CH2通道：低门限通道1，用于处理信号幅度低于S_CH1通道门限的信号，当输入信号的脉冲大于20ms，幅度大于185mV时触发本通道；

S_CH3通道：低门限通道2，为工频滤波通道，当输入信号的脉宽大于50ms，幅度大于85mV时触发本通道；

S_CH4通道：噪声门限触发通道，用于处理40km/h时丢检测车问题，基于工频干扰信号不突变的前提跟踪干扰信号峰值，在接车过程中，截取有效触发信号前一段数据中的50Hz工频干扰信号并取该工频干扰信号峰值的2倍作为本通道的幅度阈值；该幅度阈值上限为S_CH1通道的门限，当计算得到的干扰信号峰值达到上限值时，直截屏蔽S_CH4通道的处理结果；采用10ms脉宽作为本通道的脉宽触发阈值；在S_CH1未触发&&S_CH2触发并且脉宽小于25ms时启动本通道的输出；

S_CH1通道、S_CH2通道和S_CH4通道的输出分别与第一逻辑或电路的输入端相连，S_CH3通道的输出连接延时门控电路；第一逻辑或电路的输出分别连接第二逻辑或电路和延时门控电路，延时门控电路的输出与第二逻辑或电路相连，第二逻辑或电路的输出连接门控开关，门控开关的触发条件采用160km/h车速时的信号最小时间间隔25ms，门控开关的输出与主板信号处理模块、备板信号处理模块和综合处理控制模块相连。

3.根据权利要求1所述的一种磁钢信号处理系统，其特征在于，所述主板信号处理模块和备板信号处理模块分别包括第一信号差分放大电路、信号放大滤波器、第一4通道高速数模转换器、过零检测电路、FPGA和第一MCU；

第一信号差分放大电路的输入端与磁钢信号输入模块的输出端相连，第一信号差分放大电路的输出端分别连接信号放大滤波器和第一4通道高速数模转换器，信号放大滤波器的输出端与过零检测电路相连，第一4通道高速数模转换器和过零检测电路的输出分别与FPGA相连，FPGA的输出端与综合处理控制模块相连；FPGA与第一MCU互连。

4.根据权利要求3所述的一种磁钢信号处理系统，其特征在于，所述FPGA包括4通道AD驱动电路、信号边沿检测电路、信号峰值检测电路、4个通道判决模块、通道4使能电路和判决通道融合模块；所述第一MCU采用STM32芯片；FPGA和第一MCU通过FPGA-MCU通信接口进行数据交换；

4通道AD驱动电路的输入端与第一4通道高速数模转换器的输出端相连，4通道AD驱动电路的输出端分别连接第一通道判决模块、第二通道判决模块、第四通道判决模块和信号峰值检测电路；信号边缘检测电路的输入端与过零检测电路的输出端相连，信号边缘检测电路的输出端与第三通道判决模块相连；

第一通道判决模块、第二通道判决模块和第三通道判决模块的输出端分别与判决通道融合模块相连，第一通道判决模块、第二通道判决模块和第四通道判决模块的输出分别连接通道4使能电路；通道4使能电路的输出端与判决通道融合模块相连，判决通道融合模块的输出端与综合处理控制模块相连；

信号峰值检测电路的输出端通过FPGA-MCU通信接口连接STM32芯片，STM32芯片产生的触发阈值信号通过FPGA-MCU通信接口分别连接4个通道判决模块。

5.根据权利要求1所述的一种磁钢信号处理系统，其特征在于，所述综合处理模块包括第二差分信号放大电路、主板信号输出接口、备板信号输出接口、第二4通道高速数模转换器、数据存储器、第二MCU、主备切换电路、实时时钟电路、远程访问接口、数据传输电路、系统设置电路和信号转换输出电路；

第二差分信号放大电路的输入端与磁钢信号输入模块的输出端相连，第二差分信号放大电路的输出端通过第二4通道高速数模转换器连接第二MCU；主板信号处理模块的输出端通过主板信号输出接口分别连接第二MCU和主备切换模块，备板信号处理模块的输出端通过备板信号输出接口分别与第二MCU和主备切换模块相连；

MCU的输入端还与系统设置电路相连，MCU的输出端分别连接数据存储器、实时时钟电路、远程访问接口、数据传输电路和主备切换电路；主备切换电路的输出端通过信号转换输出电路输出磁钢电平。