[发明专利]抗混叠滤波的振动信号的检测电路

说明书

本发明的抗混叠滤波的振动信号的检测电路，抗混检测电路的技术领域至少解决现有技术中滤波效率较低的技术问题。RC高通滤波器，用于飞机上振动信号中直流分量滤除；可编程增益放大器，用于将差分信号转为单端信号，同时信号增益可配置，满足机载多种信号及小信号的采集需求；硬件滤波器，其包括多阶巴特沃斯低通滤波器和ADC芯片组成的抗混叠滤波电路；SOC控制器，其用于数字滤波器，且集成ARM处理器和FPGA可编程门阵列，其中，ARM处理器用于数据打包和分配处理，FPGA内含IP核和LUT表结构，能够将FIR数字滤波器移植到FPGA上，根据实际需求在线修改滤波器的参数，缩减了产品的设计周期和增强振动信号采集系统本身的集成度。

技术领域

本发明属于抗混检测电路的技术领域，尤其涉及一种抗混叠滤波的振动信号的检测电路。

背景技术

在飞机健康管理监测中，振动信号是实现故障诊断的有效数据支撑之一，通过采集分析振动信号的频域特性，对飞机的各机械结构做出故障诊断和分析，同时依据适当的故障模型判断飞机零部件的健康状态，为飞机各结构件的使用和维护提供健康管理数据依据。现有技术中的滤波效率较低。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗混叠滤波的振动信号的检测电路，至少解决现有技术中滤波效率较低的技术问题。本案的技术方案有诸多技术有益效果，见下文介绍：

提供一种抗混叠滤波的振动信号的检测电路，适用于机载健康管理和监测，包括依次设置的：

RC高通滤波器，用于飞机上振动信号中直流分量滤除；

可编程增益放大器，用于将差分信号转为单端信号，同时信号增益可配置，满足机载多种信号及小信号的采集需求；

硬件滤波器，其包括多阶巴特沃斯低通滤波器和ADC芯片组成的抗混叠滤波电路；

SOC控制器，其用于数字滤波器，且集成ARM处理器和FPGA可编程门阵列，其中，ARM处理器用于数据打包和分配处理，FPGA内含IP核和LUT表结构，能够将FIR数字滤波器移植到FPGA上，根据实际需求在线修改滤波器的参数，缩减了产品的设计周期和增强振动信号采集系统本身的集成度。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：

本案所提供的检测电路，RC高通滤波器进行初步过滤，并滤除信号中的直流分量，通过可编程增益放大器进行信号放大，通过硬件滤波器抗混叠滤波，抗混叠滤波的输出量输入SoC控制器中，集成ARM处理器和FPGA可编程门阵列，能够将FIR数字滤波器移植到FPGA上，可以根据实际需求在线修改滤波器的参数，大幅缩减了产品的设计周期，并且降低单独设置FIR数字滤波器的硬件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种抗混叠滤波的振动信号检测电路示意图；

图2为巴特沃斯低通滤波电路示意图；

图3为四阶巴特沃斯低通滤波器示意图；

图4为FIR数字滤波器设计流程示意图。

具体实施方式