[发明专利]一种基于人工耳蜗原理的智能无线传感器网络节点

权利要求书

1.一种基于人工耳蜗原理的智能无线传感器网络节点，其特征在于，包括：映射为基部薄膜的N个神经元感知板、映射为神经元的神经元核心处理板、映射为神经纤维的N个神经元纤维板，所述N个神经元感知板分别与神经元核心处理板通信，所述N个神经元纤维板分别与神经元核心处理板通信，整个无线传感网络节点仿生听觉皮质集中处理神经纤维听觉的功能对神经纤维板输出信号进行集中式处理，N为正整数；

其中，

每个神经元感知板，通过其内部根据用户需求设定了截止频率的滤波通道将采集的信号感知为不同频率成分，将不同频率成分定向压缩后传输给神经元核心处理板，

神经元核心处理板，用于提取每个神经元感知板感知的不同频率成分的幅频特性，合并处理每个神经元感知板感知的不同频率成分的幅频特性后输出各神经元感知板的感知信号给一个神经元纤维板，

每个神经元纤维板，用于将接收的感知信号调制后发送给网关节点。

2.根据权利要求1所述一种基于人工耳蜗原理的智能无线传感器网络节点，其特征在于，所述每个神经元感知板都包括：传感采集单元、信号增益放大器、带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器、三个刺激映射模块、编码映射模块；

其中，

传感采集单元，用于将采集的的信号转换成数字信号或者模拟信号，

信号增益放大器，输入端与传感采集单元的输出端相连，输出端与带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器的输入端相连，用于放大传感采集单元输出端信号的动态范围，

带通滤波器，输出端与第一刺激映射模块的输入端相连，用于和第一刺激映射模块组成第一滤波通道，

低通滤波器，输出端与第二刺激映射模块的输入端相连，用于和第二刺激映射模块组成第二滤波通道，

高通滤波器，输出端与第三刺激映射模块的输入端相连，用于与第三刺激映射模块组成第三滤波通道，

三个刺激映射模块，输出端均与编码映射模块输入端相连，用于对带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器映射编码，并将编码序列发送给编码映射模块，

编码映射模块，用于将接收的编码序列发送给神经元核心处理板。

3.根据权利要求2所述一种基于人工耳蜗原理的智能无线传感器网络节点，其特征在于，所述神经元核心处理板包括：解码器、微处理器、SD卡存储器、小容量Flash、N个SPI控制器；

其中，

解码器，输入端与各神经元感知板中编码映射模块输出端相连，输出端与微处理器I/O接口相连，用于对各编码映射模块输出的编码序列进行解码操作得到各滤波通道输出的滤波信号，

微处理器，通过SPI接口与N个SPI控制器输入端相连，用于对从SD卡存储器中读取的滤波信号进行FFT变换以提取幅频特性并合并输出每个神经元感知板的感知信号，

SD卡存储器，与微处理器通讯接口相连，用于存储各滤波通道输出的滤波信号以及每个神经元感知板的感知信号，

小容量Flash，与微处理器通讯接口相连，用于存储FFT核心程序，

各SPI控制器，用于输出各神经元感知板的感知信号给一个神经元纤维板。

4.根据权利要求3所述一种基于人工耳蜗原理的智能无线传感器网络节点，其特征在于，所述每个神经元纤维板都包括：无线编码模块、数据传输模块、天线；

其中，

无线编码模块，输入端与各SPI控制器输出端相连，用于将神经元感知板的感知信号调制成无线数据发送格式，

数据传输模块，用于将无线数据发送格式的感知信号发送给天线，

天线，用于将无线数据发送格式的感知信号调制后发送给网关节点。

5.根据权利要求3所述一种基于人工耳蜗原理的智能无线传感器网络节点，其特征在于，所述神经元核心处理板采用ARM Cortex-M4内核的微处理器STM32f403实现，SD卡存储器与微处理器STM32f403的SDIO接口相连，小容量Flash与微处理器STM32f403的IIC接口相连。