[发明专利]一种基于嵌入式处理器的三维声学成像实时信号处理装置

摘要

本发明公开了一种基于嵌入式处理器的三维声学成像实时信号处理装置，运用模块化设计，系统包括嵌入式GPU信号处理子系统、信号交互子系统、信号采集子系统。系统以Tegra K1嵌入式GPU处理器为核心，Tegra K1嵌入式GPU处理器拥有OpenGL4.4、OpenGL ES 3.1和CUDA等特性，具有高性能的图像并行处理能力，丰富的高速数据互连接口，十分适用于三维声学成像实时信号处理装置高速率数据传输与图像算法高效计算。同时，通过信号交互子系统，可实现信号处理子系统与多个信号采集子系统高速数据交互，整个系统具有强大的数据交互能力和信号实时并行处理能力。

主权项

1.一种基于嵌入式处理器的三维声学成像实时信号处理装置，其特征在于，包括：多个信号采集子系统、信号交互子系统、嵌入式GPU信号处理子系统，所述的信号采集子系统根据嵌入式GPU信号处理子系统发来的命令采集和接收换能器阵列中任意通道的信号数据，并对信号数据进行预处理，然后将预处理数据通过所述的信号交互子系统发送至嵌入式GPU信号处理子系统；所述的嵌入式GPU信号处理子系统对接收的预处理数据进行处理，得到图像数据；所述的信号采集子系统包括：命令接口，用于接收嵌入式GPU信号处理子系统发送的命令，并将该命令输送至FPGA芯片；FPGA芯片，用于根据接收的命令控制可编程开关对换能器阵列中任意通道开启或关闭，接收对换能器阵列中部分通道的信号数据经过处理后的预处理数据；并根据预处理数据控制程控放大芯片实现实时增益控制，且将预处理数据发送至LVDS接口；可编程开关，用于控制换能器阵列中任意通道开启或关闭，实现三维声学成像换能器阵列稀疏化；放大滤波芯片，用于对接收和采集的模拟信号数据进行放大和滤波处理；程控放大芯片，用于根据FPGA芯片发来的控制信号进行实时增益，并对接收的模拟信号数据进行放大；AD芯片，用于将处理后的模拟信号数据转化为数字信号数据，得到预处理数据，并将预处理数据发送至FPGA芯片；LVDS，用于将接收的FPGA芯片中的预处理数据转送至信号交互子系统。