[发明专利]基于DSP的主动光学微位移传感器信号处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于DSP的主动光学微位移传感器的信号处理系统及方法，系统包括电源模块、AD转换模块、存储模块、DSP以及显示模块。方法包括：电源模块进行电压转换为其他模块供电；DSP控制AD转换芯片工作，将经微位移传感器调制的模拟信号转换为数字信号；DSP读取AD转换后的数字信号并存入存储模块；DSP对数字信号进行解调，获得微位移信号并存入存储模块；DSP对解调后的微位移信号进行滤波，并存入存储模块；将滤波后的微位移数据通过串口发送至上位机，进行显示和后续处理。本发明通过数字信号处理方法实现对主动光学微位移传感器信号的处理，对调制后的含噪微位移信号进行实时解调和滤波处理，并实时显示微位移数据，整体处理速度快且精度高。

技术领域

本发明属于数字信号处理领域，特别是一种基于DSP的主动光学微位移传感器信号处理系统及方法。

背景技术

数字信号处理作为一门新兴学科，得益于计算机学科及信息科学的飞速发展而形成的一门学科，在多种领域的应用中发挥着日益重要的作用。简单概括，数字信号处理使用序列(数字序列或符号序列)代表信号，通过通用或者专用的数字信号处理设备对该序列进行处理，提取有用信息以便应用。处理的方法包括滤波、变化、压缩、增强、估计等。相比于模拟信号处理，数字信号处理在速度、灵活性、准确性、研发成本、环境要求等方面都很大的优势。可以替代模拟器件的大多数功能，因此在现在的信号应用中起着越来越重要的作用。数字信号处理的实现平台即为数字信号处理系统。比如使用计算机、数字信号处理器(DSP)或者专用的集成电路等均可以称为数字信号处理系统。

早期的信号处理系统，主要通过模拟设备来实现信号处理。但是，在某些实际应用中，常常需要把数据先记录在磁带上，然后在大型数字计算机上进行处理。模拟设备具有可靠性和灵活性较差的缺点，并且对于某些复杂的算法实现起来殊为不易，而计算机既灵活速度又快，因此在用模拟器件组成处理系统之前，人们习惯于先在计算机上进行模拟，以确定方案的可行性，这是数字方法实现信号处理的早期形式，复杂性较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于DSP的主动光学微位移传感器信号处理系统及方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：基于DSP的主动光学微位移传感器信号处理系统，包括电源模块、AD转换模块、存储模块、DSP以及显示模块；

所述AD转换模块，用于将经微位移传感器调制的模拟信号转换为数字信号；

所述DSP，用于控制AD转换模块工作、解调获取微位移信号、对解调后的信号进行滤波以及和上位机进行通讯；

所述存储模块，用于存储信号数据；

所述显示模块，用于实时显示微位移数据；

所述电源模块，用于为上述所有模块提供所需的电压。

基于DSP的主动光学微位移传感器的信号处理方法，包括以下步骤：

步骤1、电源模块将输入的5v电压转换为3.3v和1.9v的电压为其他模块供电；

步骤2、DSP控制AD转换芯片工作，将经微位移传感器调制的模拟信号转换为数字信号，并存储至AD芯片寄存器中；

步骤3、DSP读取AD转换后的数字信号并存入存储模块；

步骤4、DSP对数字信号进行解调，获得微位移信号并存入存储模块；

步骤5、DSP对解调后的微位移信号进行滤波，并存入存储模块；

步骤6、将滤波后的微位移数据通过串口发送至上位机，进行显示和后续处理。