[发明专利]一种多通道声信号重构系统

权利要求书

1.一种多通道声信号重构系统，该系统包括数字可编程逻辑阵列模块、处理器模块，其特征在于，所述系统还包括多个低频水听器、多个高频水听器、与所述低频水听器配合的滤波器和AD转换模块、与所述高频水听器相配合的滤波器和AD转换模块；

所述多个低频水听器、多个高频水听器分别依次与相对应的滤波器连接，所述滤波器与AD转换模块连接，所述AD转换模块与数字可编程逻辑阵列模块连接，所述数字可编程逻辑阵列模块与处理器连接；

所述一个低频水听器、与所述高频水听器相配合的滤波器和AD转换模块、一个高频水听器以及与所述低频水听器配合的滤波器和AD转换模块组成一路水声信号监测通道，所述系统具有多路水声信号监测通道；

所述多路水声信号监测通道连接至数字可编程逻辑阵列模块，其中所述数字可编程逻辑阵列模块包括多个压缩感知模块，高频水听器信号经过AD转换和滤波后与压缩感知模块连接，而低频水听器信号经过滤波和AD转换后暂存至数字可编程逻辑阵列模块，所述压缩感知模块输出高频数据压缩过的稀疏表示信号，所述稀疏表示信号和经过滤波和AD转换后的低频水听器信号组成水声监测数据包发送至处理器模块。

2.根据权利要求1所述的一种多通道声信号重构系统，其特征在于：所述处理器模块还与水声调制模块连接，所述水声调制模块用于将所述水声监测数据包转换成水声信号后发送至远程主机。

3.根据权利要求1或2所述的一种多通道声信号重构系统，其特征在于：所述远程主机运行信号重构算法，以实现压缩感知信号的重构实现，将重构后的高频水听器信号与所述低频水听器监测的信号进行融合以还原完整的水声信号，并完成进一步的处理和分析。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种多通道声信号重构系统，其特征在于：所述数字可编程逻辑阵列模块使用FPGA实现，所述FPGA可根据高频水听器数目设置压缩感知模块，压缩感知模块中的压缩感知处理维设计一个与变换基不相关的M*N维测量矩阵对原始信号进行观测，得到M*1维测量向量；所述远程主机中的信号重构算法包括：产生一个傅里叶变换矩阵与测量矩阵相乘得到恢复矩阵，产生测量次数，然后采用最小二乘法求解变换系数，由变换系数设计出傅里叶重构信号。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种多通道声信号重构系统，其特征在于：所述FPGA还包括FSK调制模块以配合处理器模块完成水声数据发射。