[发明专利]一种太赫兹系统中自适应调整滤波带宽的信号直接采集方法及装置

权利要求书

1.一种太赫兹系统中自适应调整滤波带宽的信号直接采集装置，其特征在于，包括信号输入接口、前置电流放大器单元、调偏电路单元、滤波器单元、ADC模数转换单元、FPGA单元、滤波带宽调节电路单元和上位机通信接口，其中，FPGA单元包括滤波带宽自适应配置模块、线性累加平均处理模块；所述信号输入接口输入端外接太赫兹光谱和成像系统的探测天线；所述前置电流放大器单元与输入接口的输出端连接，实现对太赫兹光电流信号的放大，并将其转为电压信号；所述调偏电路单元输入端与前置电流放大器单元输出端连接，用于对前置电流放大器单元输入的信号进行调偏；所述滤波器单元输入端与调偏电路单元输出端连接，滤波器单元的滤波带宽在系统工作后由滤波带宽自适应配置模块和滤波带宽调节电路单元两个单元模块自适应的动态配置，用于滤除输入信号的带外噪声，提高输入信号的信噪比；所述ADC模数转换单元输入端与滤波器单元输出端连接，用于实现对滤波器单元输入信号的采样、保持、量化、编码，并将模拟信号转换为数字信号；所述FPGA单元输入端与ADC模数转换单元输出端连接，其中，滤波带宽自适应配置模块的输入端与ADC模数转换单元输出端连接，滤波带宽自适应配置模块根据输入信号的处理结果动态的调整滤波带宽调节电路单元的滤波带宽，为太赫兹系统选择最优的滤波带宽；所述FPGA单元中的线性累加平均处理模块的输入端与滤波带宽自适应配置模块的输出端连接，当系统适配出最优的滤波带宽后，线性累加平均处理模块通过线性累加平均算法对输入信号进行处理，用以滤除系统中白噪声对信号的干扰；所述上位机通信接口与FPGA单元输出端连接，通过上位机通信接口与上位机进行信息交互；所述滤波带宽调节电路单元与滤波带宽自适应配置模块和滤波器单元分别连接，滤波带宽调节电路单元根据滤波带宽自适应配置模块配置的带宽参数动态的调节滤波器单元的滤波带宽，实现对当前系统的最优滤波。

2.根据权利要求1所述的太赫兹系统中自适应调整滤波带宽的信号直接采集装置，其特征在于，还包括增益调节电路单元，对应地，FPGA单元还包括增益配置模块，增益调节电路单元与增益配置模块和前置电流放大器单分别连接，增益配置模块用于配置增益参数，增益调节电路单元基于增益参数配置前置电流放大器单元的增益放大倍数。

3.根据权利要求1所述的太赫兹系统中自适应调整滤波带宽的信号直接采集装置，其特征在于，FPGA单元还包括调偏配置模块，调偏配置模块输出端与调偏电路单元连接，调偏配置模块用于配置调偏电路单元输出不同的调偏电压。

4.根据权利要求1所述的太赫兹系统中自适应调整滤波带宽的信号直接采集装置，其特征在于，FPGA单元还包括其他功能管理模块，其他功能管理模块用于对太赫兹系统中偏置电压源模块和延迟线电路模块急性通信、监控、配置和管理，太赫兹系统中自适应调整滤波带宽的信号直接采集方法及装置，还包括MCU单元和外围电路接口，MCU单元用于对飞秒激光器模块进行配置和监控，外围电路接口为飞秒激光器模块、延迟线电路模块、偏置电压源模块、状态监测模块、状态显示模块与信号直接采集装置的通信接口。

5.根据权利要求1所述的太赫兹系统中自适应调整滤波带宽的信号直接采集装置，其特征在于，还包括电源单元，电源单元用于为信号直接采集装置提供电源和上电时序管理功能。

6.根据权利要求1所述的太赫兹系统中自适应调整滤波带宽的信号直接采集装置，其特征在于，还包括模拟输出接口，模拟输出接口与滤波器单元输出端连接，用于输出采集到的太赫兹模拟信号。