[发明专利]一种线缆电平变化的探测装置及方法

权利要求书

1.一种线缆电平变化的探测装置，其特征在于，包括一部手机、一副耳机的话筒线和所述手机安装的信号采集还原软件；

所述手机包括音频模块；

所述耳机的话筒线，用于作为测试天线与被测线缆组成耦合电容接收耦合电压，并传送至所述音频模块，得到音频文件；

所述信号采集还原软件安装在所述手机，用于对所述音频文件还原得到被测波形。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述话筒线作为测试天线与被测线缆并行紧贴放置，并通过容性耦合接收耦合电压；

所述手机的音频模块对所述耦合电压进行采样并记录为线性非压缩格式的音频文件；

所述信号采集还原软件将所述音频文件按照预定算法进行原始数据处理，还原出被测波形并显示。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述话筒线把容性耦合的电信号输入到所述音频模块内的集成芯片进行放大及A/D转换，再通过语音总线发送到CPU，且存储在FALSH内。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述音频文件按照预定算法进行原始数据处理包括：利用巴特沃斯数字高通滤波器将所述音频文件去除500Hz以下的低频信号，并通过Matlab Compiler的扩展Java Builder工具，将Matlab函数包装为Java类中形成一个Java组件或包，每个Matlab函数被封装为Java类在应用程序中，当所述应用程序被调用，对原始数据通过信号采集还原软件设置合理阈值来判断出被测波形的上升沿和下降沿，还原出被测波形。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，对采集到的所述音频文件通过合理阈值的设置滤除杂波和噪音，保留有效的耦合电压信息；

所述合理阈值的设置原则为高于噪声的耦合电压幅值同时低于有效的耦合电压幅值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述有效的耦合电压幅值根据耦合电压频域模型的如下公式计算得到：

V＝(2πfC_2RR_LRV_t)/(1+2πfC_2RV_tR_LR)；

其中，V_t为信号源电压，C_2R为被测线缆RS232串口数据线与所述测试天线之间的耦合电容，R_LR为所述测试天线的输入阻抗，f为信号带宽。

7.一种基于权利要求1所述装置的探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采用话筒线制作测试天线，将所述测试天线与被测线缆平行紧贴放置，通过容性耦合接收耦合电压并传送至所述手机的音频模块；

步骤2，通过所述手机的音频模块对所述耦合电压进行采样并记录为线性非压缩格式的音频文件；

步骤3，点击手机上的所述信号采集还原软件开始采集所述音频文件，并利用巴特沃斯数字高通滤波器去除所述音频文件中500Hz以下的低频信号；

步骤4，对耦合入所述测试天线的部分信号通过所述信号采集还原软件设置合理阈值来判断出被测波形的上升沿和下降沿，还原出被测波形；所述合理阈值的设置，通过检测被测波形的上升沿和下降沿的脉冲波形，并根据脉冲值进行波形还原时配置在所述信号采集还原软件中。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用话筒线制作测试天线包括将话筒拆掉，采用开路的音频线作为接收被测线缆泄漏电磁波的测试天线；

对采集到的所述音频文件通过合理阈值的设置滤除杂波和噪音，保留有效的耦合电压信息；所述合理阈值的设置原则为高于噪声的耦合电压幅值同时低于有效的耦合电压幅值。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述被测线缆为串口数据线，数据线上传输字符码，并根据奈奎斯特采样定律，采样并还原出传输的字符码。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据奈奎斯特采样定律，采样并还原出传输的字符码，包括以下步骤：

S41，按照传输速率和采样数据个数，产生时间轴；

S42，将小于所述合理阈值的数据置零，其余数据置1；

S43，将间隔小于1bit的非零点置零；

S44，第一个1到第二个1之间按位全部置1，第二个1到第三个1之间按位全部置0，以此类推，之后进行同样设置；

S45，读取出字符码显示为字符明文。