[发明专利]一种采样率整数倍变换的光信号循环数据采集系统及方法

说明书

本发明公开了一种采样率整数倍变换的光信号循环数据采集系统及方法。该系统包括光纤耦合模块、光电转换模块、模数转换模块、控制重构模块和信号延时模块，光纤耦合模块的输出一方面顺次通过光电转换模块、模数转换模块、控制重构模块传输给上位机，另一方面通过信号延时模块反馈给光纤耦合模块；待测光信号进入光纤耦合模块，通过复制和延时使其重复的循环；然后循环输出通过光电转换、模数转化和控制重构得到采样率整数倍变换的采样信号。本发明在不改变ADC采样率的情况下，使系统的采样率的成倍提高。

技术领域

本发明涉及数据采集及处理技术，具体是涉及一种采样率整数倍变换的光信号循环数据采集系统及方法。

背景技术

数据采集是对一个或多个信号获取对象信息的过程，广泛的应用于民用，商业，工业，军事，医疗、科研等诸多领域，它与传感器技术、信号处理技术、计算机技术一起构成了现代检测技术的基础。而随着科学技术的发展和数据采集系统的广泛应用，对数据采集系统的许多技术指标提出了越来越高的要求。例如，脉冲式测距激光雷达系统中，随着脉冲信号的脉宽越来越窄，高频信号领域就需要数据采集系统具有极高的采样率。

目前，高速的数据采集系统通常选用高速ADC和FPGA的组合来实现，ADC是数据采集系统实现高速采集的核心部件，系统采样率主要受ADC采样率、FPGA接口速率限制，想要得到更高采样速率的系统，就需要更高速率的ADC和FPGA。由于成本和技术要求的原因，ADC和FPGA的价格随着速率几乎成几何倍增长。因此需要设计一种在满足采样速率的情况下，成本较低的高速数据采集系统，满足现代工业生产，军事，生活以及科学研究中日益增长的高速的数据采集要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采样率整数倍变换的光信号循环数据采集系统及方法.

解决本发明目的的技术解决方案为：一种采样率整数倍变换的光信号循环数据采集系统，包括光纤耦合模块、光电转换模块、模数转换模块、控制重构模块和信号延时模块，光纤耦合模块的输出一方面顺次通过光电转换模块、模数转换模块、控制重构模块传输给上位机，另一方面通过信号延时模块反馈给光纤耦合模块。

光信号循环数据采集系统的数据采集方法，待测光信号进入光纤耦合模块，通过复制和延时使其重复的循环；然后循环输出通过光电转换、模数转化和控制重构得到采样率整数倍变换的采样信号。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明在不改变ADC采样率的情况下，使系统的采样率的成倍提高。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明光纤耦合模块的细节图。

图3是本发明信号重构模块示意图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明方案。

如图1所示，采样率整数倍变换的光信号循环数据采集系统，包括光纤耦合模块、光电转换模块、模数转换模块、控制重构模块和信号延时模块，光纤耦合模块的输出一方面顺次通过光电转换模块、模数转换模块、控制重构模块传输给上位机，另一方面通过信号延时模块反馈给光纤耦合模块。

光纤耦合模块包括顺次连接的选通模块和复制模块，选通模块对光路中的待测光信号进行物理切换或逻辑操作；信号复制模块接受来自信号选通模块的信号，创建两个复制信号输出，一路进入光电转换模块进行后续采样，另一路进入信号延时模块进行循环。所测量的光脉冲信号进入光纤耦合模块，经选通模块、复制模块将原信号复制两路并送出，其中送出的第一路光信号经过光电转换、模数转换后，再送入控制重构模块进行储存和运算，送出的另一路光信号复制信号经过延时模块延时后，再进入光纤耦合模块，重复上述过程，直至采样完成。

所述选通模块为光纤合束器，所述复制模块包括顺次连接的光放大器和光纤分路器。