[发明专利]一种仿生梳状滤波器

说明书

本发明提供了一种仿生梳状滤波器，包括电源电路、单片机、信号探测器、一级滤波放大电路、二级滤波放大电路、窄带滤波电路、射随器、检波平滑电路、通道选择开关电路。本发明提供的仿生滤波器，其仿生生物的听觉系统，能实现微弱信号的检测，且推广应用前景广阔，不仅适用于水中目标水声特性的高精度检测与估计，还可以推而广之到空间磁场、电场乃至地震波场等多种领域。不仅适用于一维空间的场信号检测，还可以推广到二维乃至多维信号检测估计。

技术领域

本发明涉及信号探测技术领域，具体涉及一种仿生梳状滤波器。

背景技术

隐身潜艇以及低速航行的舰艇目标的声场探测，对传统水声探测技术提出了严峻的挑战。海洋多途效应、环境噪声、目标自噪声以及多目标混迭信号等相互作用，大大降低了信噪比，也降低了水雷打击低速、安静型目标的概率。被动微弱信号检测技术是信号处理领域面临的难题，同时也是现代化水雷武器发展亟待解决的问题；然而传统的信号检测方法中所用的滤波器及相关结构难以实现微弱信号的检测。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种仿生梳状滤波器，包括单片机、电源模块、信号探测器、一级滤波放二级滤波放大一种仿生梳状滤波器，其特征在于，包括电源电路、单片机、信号探测器、一级滤波放大电路、二级滤波放大电路、窄带滤波电路、射随器、检波平滑电路和通道选择开关电路；

所述电源电路用于为该仿生梳状滤波器中的各电路结构供电；

所述信号探测器用于探测周围的信号，并根据探测结果输出电压信号给所述一级滤波放大电路；

所述一级滤波放大电路用于对所述信号探测器输出的电压信号进行初步放大，并进行阻抗变换和滤波，再将信号输出给所述二级滤波放大电路；

所述二级滤波放大电路用于对所述一级滤波放大电路输出的信号再次放大，并将放大后的信号输出给所述窄带滤波电路；

所述窄带滤波电路用于对所述二级滤波放大电路输出的信号进行窄带滤波，并且，所述窄带滤波电路以所述单片机给出的中心频率来进行窄带滤波；

所述窄带滤波电路输出的信号依次经过所述射随器和检波平滑电路的处理，以及所述通道选择开关电路的选择后，由选择的相应通道进入单片机进行采样、A/D转换和数字信号处理计算；

所述通道选择开关电路由所述单片机控制，所述单片机每隔一定时间改变一次中心频率和通道选择，以实现梳状滤波。

在一些实施例中，所述窄带滤波电路包括有源低通滤波器和中心频率控制电路；

所述中心频率控制电路与所述单片机连接，所述有源低通滤波器的输入端和输出端分别于所述二级滤波放大电路及射随器连接；

所述中心频率控制电路根据单片机输出的PWM信号，得到窄带滤波的中心频率，所述有源低通滤波器根据该中心频率进行窄带滤波。

在一些实施例中，所述单片机为MSC1210单片机。

在一些实施例中，所述单片机输出的PWM信号的频率每0.05s跳变一次，使得窄带滤波的中心频率每0.05s跳变一次。

在一些实施例中，所述单片机输出的PWM信号的具有八种不同的频率；相应地，所述通道选择开关电路对应于八条信道。

在一些实施例中，所述信号探测器为声传感器，用于探测周围的声信号。

在一些实施例中，所述二级滤波放大电路用于实现信号1000倍增益。

在一些实施例中，还包括与所述单片机电连接的模式选择电路、晶振电路、复位电路和RS-232串口电路。

在一些实施例中，还包括积分电路，所述积分电路的输入端及输出端分别于所述通道选择开关电路及单片机连接。