本申請涉及數據處理，尤其涉及一種基于多個不同放大倍數采集通道的單通道拼接方法及裝置。

背景技術：

1、隨著技術的發(fā)展，數據采集系統(tǒng)對低功耗的需求增大，ad的動態(tài)范圍縮小，比如3.3v，5v。而對于如空氣聲探測、水聲探測等微弱信號調理采集應用場景，由于信號處理模塊對信號有不飽和且具備較高分辨率的需要，因此存在遠場弱信號需要很大放大倍數，而近場大信號放大倍數很小甚至不需要放大的情況。

2、現有解決方法包括以下兩種：第一種是自動增益控制，包括agc和pgc兩種。對于自動增益控制，雖然agc和pgc兩種方法都可以解決信號飽和問題，然而，agc的缺點是信號采集過程由于放大通道的放大倍數在動態(tài)變化，輸出相對輸入相位差也在動態(tài)變化，而大多空氣聲或水聲探測算法都要求多個傳感通道保持高度相位一致性，因此該應用場景agc不合適，且使用agc無法獲知傳感輸入信號的大小、算法缺乏幅度信息輸入。pgc的缺點是放大倍數調整需要對采集數據進行分析，存在一定的時間滯后，一方面有可能造成過程數據的局部飽和、或分辨率太低，另外一方面放大倍數切換時ad采集信號可能有抖動。而且也沒有辦法確保整個過程的相位一致性。

3、第二種方法同一傳感輸入使用多個不同放大倍數的采集通道，后續(xù)信號處理模塊選擇合適通道的信號進行算法處理得到算法結果，或者多個通道進行算法處理后進行仲裁得到最終算法結果。使用同一傳感輸入多個不同放大倍數采集通道的方法，雖然每個采集通道的相位一致性可以保證，幅度信息輸入也明確，但是采集端和信號處理單元之間需要較大的傳輸帶寬，對于近端采集、遠端信號處理且近遠端傳輸帶寬有限的應用場景不適用，同時由于多個數據通道的存在，需要增加通道數據選擇算法、或通道結果仲裁算法，需要占用信號處理模塊更多的資源，同時存在所選數據非質量最高數據、或所選結果非最接近實際情況的風險。

4、有鑒于此，如何提供一種基于多個不同放大倍數采集通道的，高分辨、不飽和信號單通道拼接方法，可以給信號處理模塊提供高質量的、覆蓋所有信息的單通道信號，成為當前亟需解決的技術問題。

技術實現思路

1、本申請實施例提供一種基于多個不同放大倍數采集通道的單通道拼接方法以及一種基于多個不同放大倍數采集通道的單通道拼接裝置，用于解決如何給信號處理模塊提供高質量的、覆蓋所有信息的單通道信號的問題。

2、在本申請實施例的第一方面，提供一種基于多個不同放大倍數采集通道的單通道拼接方法，包括：

3、對同一傳感輸入、多個不同放大倍數通道數據進行ad同步采集，通過主控單元通道選擇模塊對各采樣點進行通道選擇，確定各通道對應的采樣數據，并對所述通道采樣數據進行飽和度判斷，選擇最接近飽和且未飽和的通道作為所選通道，該通道采樣數據作為該采樣點數據。

4、選取所述采樣點數據中的至少一位、且從最低位開始作為通道標識位；

5、在各所述采樣點數據完成通道選擇以及通道標識后，將所述采樣點數據上傳給信號處理模塊；

6、通過信號處理模塊，對所述采樣點數據進行恢復，生成非飽和信號，其中，所述信號處理模塊的使用的數據位數高于ad的數據位數。

7、在本申請實施例的第二方面，提供一種基于多個不同放大倍數采集通道的單通道拼接裝置，包括：

8、通道選擇模塊，被配置為對同一傳感輸入、多個不同放大倍數通道數據進行ad同步采集，通過主控單元通道選擇模塊對各采樣點進行通道選擇，確定各通道對應的采樣數據，并對所述各通道采樣數據進行飽和度判斷，選擇最接近飽和且未飽和的通道作為所選通道，該通道采樣數據作為該采樣點數據。

9、通道標識模塊，被配置為選取所述采樣點數據中的至少一位、且從最低位開始作為通道標識位；

10、數據上傳模塊，被配置為在各所述采樣點數據完成通道選擇以及通道標識后，將所述采樣點數據上傳給信號處理模塊；

11、數據恢復模塊，被配置為通過信號處理模塊，對所述采樣點數據進行恢復，生成非飽和信號，其中，所述信號處理模塊的使用的數據位數高于ad的數據位數。

12、本申請實施例針對空氣聲、水聲探測需要多傳感通道高度相位一致性調理采集的應用場景，提出了一種基于多放大倍數采集通道數據拼接方法，從而提供給信號處理模塊相位穩(wěn)定、幅度信息明確、高分辨率、且不飽和的反應目標特性的高質量信號的單通道數據，從而提高信號處理模塊的處理結果的質量的同時盡可能減小計算量。該信號拼接方法簡單，為信號處理模塊提供單通道高質量數據，有助于提高算法處理結果質量。該方法克服了agc方法相位不可控、幅度大小不確定的缺點，以及pgc帶來的過程數據存在局部飽和、或分辨率太低，放大倍數切換時ad采集信號可能有抖動的問題；同時滿足近端采集、遠端信號處理且傳輸帶寬受限的應用場景。同時避免了同一目標信號多通道數據處理數據選擇算法或結果仲裁算法資源需求大、以及存在所選數據非質量最高數據、或所選結果非最接近實際情況的風險。

13、通過上述說明僅是本申請技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本申請的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本申請的具體實施方式。

技術特征：

1.一種基于多個不同放大倍數采集通道的單通道拼接方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述放大倍數通道至少包括兩個放大倍數通道，

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述采樣點數據進行飽和度判斷，包括：

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過信號處理模塊，對所述采樣點數據進行恢復，生成非飽和信號，包括：

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述通道放大倍數，對所述采樣點數據進行恢復，生成非飽和信號，包括：

6.一種基于多個不同放大倍數采集通道的單通道拼接裝置，其特征在于，包括：

技術總結
本申請涉及數據處理技術領域，尤其涉及一種基于多個不同放大倍數采集通道的單通道拼接方法，包括：對同一傳感輸入、多個不同放大倍數通道數據進行AD同步采集，通過主控單元通道選擇模塊對各采樣點進行通道選擇，確定各通道對應的采樣數據，并對所述各通道采樣數據進行飽和度判斷，選擇最接近飽和且未飽和的通道作為所選通道；選取所述采樣點數據中的至少一位作為通道標識位；在所述采樣點數據完成通道選擇以及通道標識后，將所述采樣點數據上傳給信號處理模塊；通過信號處理模塊，對所述采樣點數據進行恢復，生成非飽和信號。應用本方法可提高信號處理模塊的處理結果質量并減小計算量。

技術研發(fā)人員：郭曉明,白俊,張景熙,張學磊,唐升波
受保護的技術使用者：電視電聲研究所（中國電子科技集團公司第三研究所）
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/4/28